日志
初中几何静力学入门
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今天我很有耐心，再讲讲初中几何与静力学。
在《科普：走路的初中物理》科普文中，留德学机械的杨文彬提出，当人跨上一个较高的台阶，大腿与地面水平时，地面对上面那只脚的支撑力N 为人体重量W, 力臂为为大腿长L，因此髋部的力矩是 W*L。
初中物理告诉我们，力矩计算并不是力乘以距离这么简单，而是要考虑力与力臂之间的角度。由于该读者的力矩计算是 N * L，这说明他假定的情况是 （1）N 与大腿垂直；（2）N的作用点与髋部关节的水平距离是 L 。也就是下图
这个图当然是完全可能的，台阶高度为大腿长即可。上这个台阶当然也是可能的--但是需要一定的初速度。但N不是重量，我们计算出来的结果是此时N 为 0.25 W 。也就是存在失重。对此，我拨冗进行了演示计算。
有读者认为可以通过身体前倾将重心移到上面那只脚的上方，但这是另外一个问题。很容易看出，这个情况下，膝关节必须弯曲，身体必须前倾，为了使大腿水平，大腿、小腿内侧必须接触，此时重心通过脚掌，那么虽然支撑力为W，但力臂几乎为零，力矩也几乎为零，与所谓 力矩为 N *L 的情况完全不同。
