tilsyneladende kan du kæmpe mod en løve i San Antonio dyreparken. OK, det er ikke den slags kamp—det er en slæbebåd kamp. Der er et tykt reb, der passerer gennem et hul. I den ene ende er der en Løveunge. I den anden ende af rebet kunne der være tre professionelle brydere. Hvem vinder? Bryderne vinder ikke. Men der er også noget fysik her.
det handler om friktion
en typisk trækkamp handler ikke rigtig om styrke—det handler om friktion. Det betyder ikke noget, hvor stærk du er, hvis du ikke har nok friktion til at forhindre dig i at glide. Lad mig vise dig det. Her er et kraftdiagram for to personer i en tovtrækning.
hver trækker (person, der trækker i rebet) har i det væsentlige fire kræfter, der virker på dem. Der er den nedadgående vægt, der afbalanceres af jordens opadgående tryk. Da personen trækker på rebet, trækker rebet på personen i modsat retning (dette på grund af styrkenes to-endede karakter). Endelig er der friktionskraften mellem personen og jorden. Hvis ingen “vinder”, tilføjer alle disse kræfter op til nul, og personen forbliver i ro. For at begynde at bevæge sig i vinderretningen skal friktionskraften være større end kraften fra rebet.
denne” to-ended ” karakter af kræfter betyder, at kræfter kommer parvis og er en interaktion mellem to objekter. Det betyder ikke noget, hvor hårdt personen til venstre trækker i rebet, det samme reb trækker på den person. Så hvis du skulle øge dit træk til 1.000 nyheder—trækker det samme reb på begge mennesker. Så nøglen er den anden kraft, der virker i vandret retning: friktion.
den maksimale friktionskraft afhænger af to ting. Det afhænger af de typer overflader, der interagerer (måske er det gummiet på en sko, der interagerer med et betongulv), hvor nogle overflader bare har mere friktion end andre. Du kan virkelig ikke ændre denne del i en tovtrækning. Friktionskraften afhænger også af den normale kraft. Den normale kraft er den kraft, hvormed de to overflader skubbes sammen. I tilfælde af denne enkle tovtrækning ovenfor skubber jorden op med en kraft svarende til personens gravitationsvægt. Dette betyder, at tungere mennesker vil have en større friktionskraft, der handler for at hjælpe med at vinde en trækkamp.
Åh, bemærk, at mennesker i den menneskelige vs. løvetræk er på en anden overflade end løven. Hvem har fordelen? Det er sandsynligvis løven, da hun kunne have ujævn jord, der ville give hende mulighed for at bruge mere end bare almindelig gammel glidefriktion.
så det handler virkelig om masse
hvis du har to deltagere på lige fod med lignende friktionsmaterialer, betyder masse noget. Hvis personen til venstre har halvdelen af personens masse til højre, vil de have halvdelen af friktionen. Det betyder, at det er ret svært at slå en tungere trækker.
hvad med løven? Det ligner en ung løve-hun kunne have en masse på omkring 120 kg (op til måske 182 kg). En typisk massiv menneskelig bryder kan have en masse på omkring 90 til 100 kg. Tre mennesker vil sandsynligvis have mere masse end en enkelt kvindelig løve. Sandsynligvis. Menneskerne skal have en fordel i massen.
det handler også om rebfriktion
vent! Dette er ikke en normal slæbebåd. Rebet er ikke lige. Har du bemærket det? Dette kan gøre en stor forskel i, at det kan tilføje en anden friktionskraft i spil. Lad mig vise dig, hvordan dette fungerer med et diagram over rebet set fra toppen, hvor det passerer gennem glasset.
den lille gule prik er bare en del af rebet. Hvis rebet er i ro, skal kræfterne på denne del af rebet tilføje op til nul (som jeg har trukket til siden). Og her er nøglen: træk fra mennesker og træk fra løven er ikke i modsatte retninger. Der er ingen måde, disse to kræfter kan tilføje op til nul. Væggen skal også skubbe på rebet (op og til højre som det ses i diagrammet). Denne vægkraft er en normal kraft-ja, den samme slags normale kraft, der kan producere friktion.
da der er en normal kraft på rebet, kan der også være en friktionskraft. Selvfølgelig er dette et reb, der gnider mod glat stål, så det normalt ikke er en enorm friktionskraft. Men med en stor normal kraft kan du også få en betydelig friktionskraft.
men hvilken vej virker friktionskraften? Hvis friktion havde følelser (som det ikke gør—det er bare en kraft), ville det gerne forblive roligt. Friktion virker i en retning for at forhindre, at de to overflader glider. Hvis mennesker trækker hårdere end løven, vil løven få gavn af friktion, så rebet ikke glider mod mennesker. Men hvis Løven trak hårdt, ville friktionskraften skifte sider.
så hvem har fordelen med friktion? Fordelen går til taberen (sandsynligvis løven).
hvis du vil have en rigtig fair kamp mellem mennesker og en løve, så skal du et lige reb. Det ville også være bedst at sætte nogle tennissko på løven og få hende på cement.
flere store kablede historier
- hustlers brændstofpåfyldning cryptocurrency marketing maskine
- denne elite Microsoft hacker hold holder vinduer pc ‘ er sikker
- den strålende årvågenhed Seattle gigantiske nye tunnel
- en ny æra af Frankensoftvare er over os
- foto ESSAY: inde i Arktis cirkel, golden hour har intet på Golden Day
- få endnu flere af vores indvendige scoops med vores ugentlige backchannel nyhedsbrev