太极中的理论力学问题

1、太极中的理论力学问题学号：051845 姓名：侯晓梦 班级：机械四班1摩擦原理与太极     摩擦是机械运动中普遍存在的一种自然现象，无论人行走，车辆行驶和机械运转都存在摩擦，摩擦可使机械发热，零件磨损，使机器精度降低，缩短使用寿命，有它不利的一面。另外，摩擦可使皮带传递运动，制动器利用摩擦刹车，螺栓利用摩擦锁紧等，有它有用的一面。     摩擦分为滑动摩擦和静摩擦，当要推动一辆车时，使车刚开始运动的力是最大静摩擦力，而当转动起来用的力就要小些，此时只要克服动摩擦力就可保持车辆的移动。 在推手时，双方的脚都要站立在地面上，由于人有重量

2、，地面对脚有一个支撑力。一般认为在相同的地点，地面的材料是一致的，穿的鞋底材料与地面之间和摩擦系数是一致的，要推动对方，就要向对方施力，实际上这个力的大小取决于地面的反作用力，由静摩擦定律知道，最大静摩擦力的方向与相对滑动趋势相反，大小与两物件间的正压力大小成反比，即： Fmax=f×N    Fmax最大静摩擦力，f静摩擦系数，N正压力     而这个正压力N是由自身体重，对方施于我身的法向分力组成，因而要使最大静摩擦力Fmax增加，就要使对方施加于我身之力转为法向分力，这样可以提高最大静摩擦力，自己才站得稳，因而在推手中

3、，要调整姿势，想方设法将彼之力转化为法向分力，对方用力越大，法向分力也越大，静摩擦力越大，自己反而借对方之力，站得更稳，处于有利地位，立于不败之地。 2自锁与太极 在生活实践中，人们用螺旋千斤顶举重物，在任意位置都要求丝杆（连同重物）不会自动下降，而在任意位置都要保持平衡，其原理相当于一个重物件在斜面上不自动下滑，这个斜面有一个极限角度，大于这个角度重物件就下滑，小于这个角度就不下滑，这个角度在理论力学中称为摩擦角 。 下面我们先介绍一下摩擦角的概念在一般情况下，当物体处于平衡时，两物体在接触处相互作用的力，有法向正压力Fn以及在接触面上的静滑动摩擦力Fs。如果把这两个力合成为合力，其方向可用

4、它与法线间的夹角µ来表示，tanµ=Fs/Fn.当Fs达到它的极限值Fmax时，µ角也达到它的极限值µf,于是有下面的关系：tanµf=Fmax/Fn=fsFn/Fn=fsµf称之为接触面的摩擦角，上面的公式表示，摩擦角的正切值等于静摩擦因数。物体平衡时，静滑动摩擦力Fs总小于或者等于它的极限值Fmax，F与法线交角总小于或等于摩擦角µf,也就是说，物体平衡时，Fr的作用线总是在摩擦锥以内或者正好位于锥面上。由于在平衡时，约束力的合力与主动力的合力平衡，所以，在我们考虑的物体上，如果所有主动力的合力位于摩擦锥内时，则无论这个

5、力有多大，物体总处于平衡，这种现象称为自锁在太极推手中，处于平衡状态时，对方施加我身之力以及地球的引力，地面支撑力，摩擦力平衡。 法向反力N和摩擦力F的合力为全反力R，它与接触面的法线成某一角度，tg= F/N。当推力P逐渐增时，静摩擦力F也随之增大，因而角也相应地增大，当推力增至Pmax时，静摩擦力达到最大值Fmax此时的全反力为Rmax，它与接触面的法线间的夹角也达到最大值max, max即为摩擦角。有 Tgmax=Fmax/N，即Fmax=N×tgmax     自锁条件：物体平衡时，静摩擦力总是小于最大静摩擦力，因而全力R与地面接触法线间的夹角也

6、就小于或等于摩擦力，即     当G与Q间的夹角amax时，作用于物体上的主动力合力Q不论其大小如何，只要其作用线与接触面法线的夹角a小于摩擦角max，物体总处于平衡，这种与主动力大小无关，而只跟摩擦角有关的平衡条件称为自锁条件。     在太极推手中，应用自锁条件，力小可胜力大，无论对方推力多大，只要调整好姿势，使对方作用于自身的推力角度变化，应用自锁条件，那么无论对方推力再大，我可始终处于相对平衡状态，当对方不得机时，我便可随机应变而取胜。     3动量定律与太极     在物理学中，物体的质量与速度的乘积叫运动物体的动量，一般以mv表示。m质量，v速度     冲量：力和力的作用时间的乘积叫冲量，一般以Ft表示，F力，t时间     动量定律：物体在时间t内动量的变化量等于物体所受合外力的冲量，一般 以Ft= mv2mv1，其中v2指变化后的速度，v1变化前的速度。 在太极推手中两人在用力的过程中，经常看见技艺较差者被对方长劲发出一段距离，可以理解为，太极技艺高者，发力大，并且作用的时间也长，冲量大，因而使太极技艺差者的速度变化就大，因而被