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惯性定律~经典力学理论与自重健身的关系(一)

 培根阅读 2017-02-13


“力学”研究的是动作,因此,它是物理学的传统分支。但是在体育和自重训练中,力学得到了巨大的应用,所以说它具有另一个名称——“运动学”。

 

力学有助于理解作为一切自重训练的基石而存在的运动科学,即使领悟它的一点皮毛也将让你受益匪浅。在本部分,我们将探讨经典力学之中一些有用的观念,尤其是英国物理学家牛顿(1642-1727)所提出的那些。虽说牛顿的部分见解(主要是关于空间、时间和重力的看法)受到现代理论(尤其是广义相对论)的质疑,但他的理论还是相对精准的,并且广泛地沿用至今。

 

接下来我将给大家带来的是牛顿最负盛名的三大定律,并与自重健身相结合,希望对大家理解自重健身有所帮助哈~


牛顿的第一运动定律

 

这条定律陈述如下内容:

 

“除非受到不平衡的力,否则静息的物体永远静息,运动的物体永远匀速直线运动。”

 

它常被称为“惯性定律”,因为它提出的概念是物体需要受力才能改变速率——改变速率时(不论静止或是运动)的这份“惰性”就是我们所说的惯性。

 

这条定律同样帮助我们定义“质量”:物体拥有的惯性的量。在受力平衡的状态下,物体质量越大,越难以移动。

 

从本质上说,根据伽利略的力学相对性原理,这条定律将静止与运动视作等同。在静止的参照系中或音速前进的飞机上进行引体时,锻炼所需要的力(和自己身体受到的力)完全是相等的。因此,关于参照系整体的运动或静止,我们的身体一无所知。只有加速或减速(譬如飞机起飞或汽车制动)时,我们才会“感觉”到运动的存在:这正是本定律提及“不平衡的”力的原因——直线匀速运动是“平衡的”,且无法区分于静止。

 

一言蔽之,平衡受力下,净受力(F)等于0,物体不会加速会减速。此时的速率(v)同样等于0。用数学公式来表达:

 

如果F=0,那么a=0v保持不变。

 

应用

 

许多朋友的思维存在误区,认为牛顿第一定律只适用于外太空,因为外太空之中的物体不管是否受到推进都会“永远”直线运动。当然,牛顿第一定律可以应用到任何地方。

 

至于它在自重动作中的应用,下面是一些关键要素:

 

重力下压,人力上抬


牛顿第一定律告诉我们,造成运动的不是“力”,而是“不平衡的力”。假设将你下拉重力消失,那么不需要任何额外的力,你就会从深蹲的最高位开始持续上升,一路登天。

 

质量越大,改变速率所需的力越大。也就是说,进行同一个动作(比如深蹲或俯卧撑)时,体重越大的人需要的力也越大,因此不同人耗力不同:所需的力与人的体重有关(能量同理)。

 

惯性是速率的产物,受其影响,保持运动中的物体继续运动所需的力较小。因此,动作产生的惯性越大,持续进行所需的力越小。进行相同动作时,惯性最大的人耗力最小。虽然可以提升能量的利用率,但这也有消极的一面——耗力是高效练习的关键一环。

 





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