どうやらあなたはサンアントニオ動物園でライオンと戦うことができます。 わかりました、それはそのような戦いではありません—それは綱引きの戦いです。 穴を通る太いロープがあります。 一方の端には、ライオンの子があります。 ロープのもう一方の端には、3人のプロのWWEレスラーがいる可能性があります。 誰が勝つ？ まあ、力士は勝ちません。 しかし、ここにはいくつかの物理学もあります。
それはすべて摩擦に関するものです
典型的な綱引きは本当に強さに関するものではありません—それは摩擦に関するものです。 あなたが滑りから身を守るのに十分な摩擦を持っていない場合、あなたがどれほど強いかは問題ではありません。 見せてやろう ここでは、綱引きの二人のための力の図です。
各引き手（ロープを引っ張っている人）には、基本的に四つの力が作用しています。 地面の上向きの押しによってバランスをとられる下向きの重量があります。 人がロープを引っ張るので、ロープは反対方向に人を引っ張ります（これは力の両端の性質のためです）。 最後に、人と地面の間に摩擦力があります。 誰も「勝利」していない場合、これらの力はすべてゼロになり、その人は安静になります。 勝利方向に移動を開始するためには、摩擦力はロープからの力よりも大きくなければならない。
力のこの「両端」の性質は、力が対になり、2つのオブジェクト間の相互作用であることを意味します。 左の人がロープを引っ張るのがどれほど難しいかは関係ありません、この同じロープはその人を引っ張ります。 だから、あなたが1,000ニュートンにあなたのプルを増やすならば、同じロープが両方の人々を引っ張ることになります。 だから、キーは水平方向に作用する他の力です：摩擦。
最大摩擦力は二つのことに依存します。 それは、いくつかの表面が他の表面よりも多くの摩擦を有する相互作用する表面の種類（多分それはコンクリートの床と相互作用する靴のゴムであ あなたは本当に綱引きでこの部分を変更することはできません。 摩擦力はまた、法線力に依存する。 法線力は、2つのサーフェスが一緒に押される力です。 上記のこの単純な綱引きの場合、地面は人の重力に等しい力で押し上げられます。 これは、より重い人々が綱引きに勝つのを助けるために働くより大きな摩擦力を持つことを意味します。
ああ、人間対ライオンの綱引きでは、人間はライオンとは異なる表面にいることに注意してください。 誰が利点を持っていますか？ 彼女は彼女がちょうど明白な古い滑走の摩擦より多くを使用することを可能にする不均等な地面を有することができるのでそれはおそらくライオン
だから、それは本当に質量についてです
あなたが同じような摩擦材料を持つ等しい地面に二人の出場者を持っているなら、質量が重要です。 左の人が右の人の半分の質量を持っている場合、彼らは半分の摩擦を持つことになります。 これは、重い引き手を打つのはかなり難しいことを意味します。
ライオンはどうですか？ これは若いライオンのように見えます—彼女は約120kg（おそらく182kgまで）の質量を持つことができます。 典型的な巨大な人間のレスラーは、約90-100kgの質量を有する可能性があります。 三人の人間は、おそらく単一の女性のライオンよりも多くの質量を持っています。 たぶん 人間は大衆に優位性を持つべきです。
ロープ摩擦についても
待って！ これは通常の綱引きではありません。 ロープはまっすぐではありません。 気づいたのか? これは、遊びに別の摩擦力を加えることができるという点で大きな違いを生むことができます。 私はそれがガラスを通過する上から見たロープの図でこれがどのように動作するかをお見せしましょう。
その小さな黄色の点はロープの一部です。 ロープが静止している場合、ロープのこの部分の力はゼロまで加算されなければなりません（これは私が側に引き寄せられました）。 そしてここにキーはある:人間からの引きおよびライオンからの引きは反対の方向にない。 これらの2つの力がゼロになる方法はありません。 壁はまたロープで押さなければならない(図表で見られるように上そして右に)。 この壁の力は通常の力です-はい、摩擦を引き起こす可能性のある同じ種類の通常の力です。
ロープには通常の力があるので、摩擦力もあります。 もちろん、これは通常、巨大な摩擦力ではないかもしれないように、滑らかな鋼に擦れるロープです。 しかし、大きな法線力を使用すると、大きな摩擦力を得ることもできます。
しかし、摩擦力はどのように作用しますか？ 摩擦に感情があった場合（それはそうではありません—それは単なる力です）、それは穏やかなままにしたいと思います。 摩擦は、2つの表面が摺動するのを防ぐ方向に作用する。 人間がライオンよりも強く引っ張ると、ライオンは摩擦の恩恵を受け、ロープが人間に向かって滑らないようになります。 しかし、ライオンが強く引っ張った場合、摩擦力は側面を切り替えるでしょう。
だから、誰が摩擦の利点を持っていますか？ 利点は敗者（おそらくライオン）に行きます。
人間とライオンの間の本当の公正な試合をしたい場合は、まっすぐなロープが必要です。 また、ライオンの上にいくつかのテニスシューズを入れて、セメントの上に彼女を持っているのが最善でしょう。
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