问一下物理大咖,用扁担挑东西,是绳子长轻松,还是绳子短轻松?
Ⓖ✩问一下物理大咖,用扁担挑东西,是绳子长轻松,还是绳子短轻松?
用扁担挑东西时,根据不同的物品和道路情况,选择不同的方式能省力,比如平地上挑东西在不磕碰地面的情况下,选择长绳子会更轻松,其中的物理原理其实并不难解释。
理论上无论绳子长还是绳子短,扁担两边物品的总质量并不会变化,那么落到我们肩膀上的力似乎并不会减轻,又何来省力的说法呢?
其实不然,扁担和物品的总质量虽然不会变化,但是人走路时并不是完全平稳的,而是存在上下起伏,人肩膀的水平高度也会跟着上下起伏;根据物理定律我们知道,当扁担在垂直方向从上而下减速到静止,以及从静止向上加速时,扁担和物品处于超重状态,人肩膀承受的力量要大于扁担和物品的总重力,反之人肩膀承受的力量要小于扁担和物品的总重力。
正是因为人行走时存在上下起伏,所以整个挑扁担的过程,肩膀承受的力就是一压一放的状态,如果起伏程度过大,人的肩膀很快就会吃不消,所以挑重物时我们要尽量减轻走路时的起颠簸;假如我们行走在一杆非常灵敏的称上,就会发现整体重量忽高忽低。
人走路时的起伏无法完全避免,我们只能借助其他方法,来降低两边重物的起伏,尽量做到平稳,扁担就是我国古人很具智慧的发明,扁担呈长条形,材料一般是树木或者竹子,具有一定的韧性。
首先长条形能增加和肩膀的接触面积,从而降低对肩膀的压强,在挑重物的时候,具有韧性的扁担可以在上下起伏时的超重阶段,把超重冲量向后延迟,延长了肩膀承受超重的时间,从而降低超重时扁担对肩膀的压力,实际效果就是降低了重物上下起伏的程度,减轻了对肩膀的负担。
那么在挑扁担时,两头用长绳还是短绳呢?
人在挑扁担时,除了存在上下起伏之外,还存在前后左右方向的起伏,把扁担简化为杠杆,那么前后左右的起伏就会破坏杠杆平衡,于是需要挑扁担的人随时把握前后左右的偏移量,使之保持平衡。
使用绳子挑扁担,物品的整体重心降低,稳定性增加,更重要的是,绳子是柔性的,人行走时产生的前后左右偏移在绳子这有了缓冲,于是我们只需要修正扁担的前后左右偏移即可,而且绳子越长,这种缓冲效果越好,这就是长绳子挑东西更轻松的关键原因。
当然优点一定会伴随缺点,绳子越长时,我们需要更改行进朝向就越困难,因为重物会伴随绳子甩来甩去,这对走山路来说极不方便。
实际体验
明白了以上原理,我们就能解释很多实际情况,比如农村挑水和挑粪时,基本都会使用长绳,因为液体本身具有流动性,长绳子可以有效降低各个方向的颠簸程度,试想如果不用绳子挑粪,绝对会溅你一身。
所以我们在平路挑扁担时,在不可碰地面和搭到腿的情况下,可以尽量选用长绳,这样会更轻松一些。
但也要结合实际情况,比如挑扁担走崎岖山路时,选用短绳能减少重物和山路的磕碰,或者使用上挑方式能灵活地改变扁担朝向,比如泰山上的挑山工,就会把物品固定到两端,这样可以随时改变扁担朝向,方便走山路。
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↶☃问一下物理大咖,用扁担挑东西,是绳子长轻松,还是绳子短轻松?
我不是物理大茄,但我是一个挑山工(工作前),所以捂着脸不害羞地回答一二。挑东西虽然是物理性质,但实践胜于雄辩。挑东西的绳子的长短,决定挑担人的高度和挑担人习惯。在挑担的过程中又要看挑担的环境,如果是平路按平时的挑担习惯,挑起来比较轻松自然,如果是山路上坡路,绳子一定要短一些,要不然你就艰难地挑着向上走。所以挑担的物理性质也要根据环境决定绳子的长短。之所以说环境决定绳子的长短,这就决定挑担的轻松。挑担人平时会选适合自己的绳子的长短,使自已挑起来健步行走。此时如果长了,箩的摆动会产生阻力,而且箩子可能会撞到腿上,挑担的阻力会加大;大短,挑起来会感觉比平时重,而且两个箩齐腰挑又显得笨拙。是否合理,请有智之士斧正。
✦✣问一下物理大咖,用扁担挑东西,是绳子长轻松,还是绳子短轻松?
这个问题,就是喊物理大咖或者力学专家来回答,都不一定答的全面。
不如让一个农民用他的实际经验告诉你:
农民说了,用扁担挑东西,绳子长了不轻松,绳子短了也吃力,只有绳子不长不短更轻松省力。
为什么绳子长了和绳子短了都不轻松呢?
农民又说了,绳子太长,挑的东西拖到地上了,挑起来不便于跑动。
你见过农民挑东西吗?
农民挑东西,不管是跟自己家里挑也好,跟公家送公粮也好,担子一旦上肩,基本上都是一路小跑,哪有慢腾腾挑东西的哦;
那么,绳子短了,肯定不舒服,挑在肩上压肩,要问什么道理,农民说不清白,只晓得压肩,不省力。
那怎么才能做到绳子不长不短呢?
在农村经常挑箩筐的人都晓得,一担箩筐必定有一套绳子穿插起来系在箩筐上面的,绳子都一样长,但挑这担箩筐的人有高有矮,这就要你挑担子的时候自己调节绳子长短,你要是觉得绳子长了,就在扁担两头挽几个圈圈,要是觉得绳子短了就在扁担两头放几个圈圈,然后放存到肩膀上试挑一下看舒不舒服,舒服了,就说明要得,挑起担子只管往前赶路,就这么简单的。
绳子的长短,一般挑的东西离地面一尺左右为比较适合,如果是走平路,绳子还可以放长些,走山路爬坡下岭,就要把绳子缩短些。
所以这挑担子的事,得结合农村的实际情况和具体挑担子人的身高来定的。
为了把这个事情说得更明白一些,这里我还要强调一下挑东西的扁担。
有人说,扁担当然是越长越省力,短了挑东西就不轻松。
是的,没错。
但是我还是想说,扁担也不要太长和太短,要根据人的高矮来定,太短了不省力,太长了,挑东西的人两只手够不着两头的绳子,也不轻松。
所以,像农民们挑的扁担,比较标准的尺寸是三尺三四左右,换算成米,就是一米二三左右。
对此,你有什么不同看法?
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从物理学的角度看,扁担本身并不能起到省力的作用,所以,绳子长短以每一个人的高度来定。绳子长距离地面太近走路绊脚,绳子短了人体不容易掌握被挑东西的平衡,并且人体运动时都有起伏跌宕过程。再者,挑担子是长期锻炼过程,这样肩膀形成了两块老皮,经得起扁担的折磨。
▲少林寺的棍僧们练功而不用扁担直接用胳膊,实际上是在练臂力。
▲人们在使用扁担在实际使用中确实会使人感到省力,因为人体各部位的耐力程度是不同的,肩部比较耐得起力,试想如果一个人两手提两桶水,那一定是非常吃力的。但如果找根扁担,前后各一桶水,放在肩上就比较轻松得多了,两桶水还是两桶水,分量没有改变,改变的只是人的受力部位及平衡点而已吧了。
知足常乐于上海
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问一下物理大咖,用扁担挑东西,是绳子长轻松,还是绳子短轻松?
可能有朋友会一脸懵逼,扁担是什么?对于零零后来说,这扁担接触还真不多了,这肩膀的用处,除了给女朋友靠靠以外,已经没大用了!
但在当年,肩扛背挑的,扁担绝对是少不了的玩意儿,在泰山上,挑夫仍然是一项神圣的职业,在重庆,棒棒仍然是运输“大队长”,所以扁担需要绳子绑住才能挑东西,这绳子到底是长一点还是短一点好?
扁担挑东西的绳子,究竟要怎么选择?
农村里挑谷子的箩筐,两根十字交叉的绳,看起来简单、直观、暴力,似乎很容易使用,箩绳可是是很长的,如果直接挑,这个箩绳比人还高,所以必须要打个结才能挑!
这打箩绳可是一项目技术活,笔者小时候经常打不好,所以父母经常笑称以后不是挑担的料。箩绳的打法可高可低,根据自己的喜好来,有人喜欢高,有人喜欢低,但也要看场合,有很多道道!
首先是重心
人体就是一个动态平衡系统,简单的说如果在双下肢僵直的情况下不倒就是稳定系统,如果会倾倒就是但活着的时候不倒就是动态平衡系统,大脑会根据全身各个位置的“传感器”,利用肌肉群调整身体状态,维持动态平衡!
人体的正常重心一般在身高56%的位置,女子大约55%,高矮胖瘦会有区别,但大致就是中心偏上一点点,一个担子挑在身上后,人体重心不能偏高太大,但也不能太低,如果偏重,那么低一点,如果不重,那么和人体差不多位置,那样是最舒服的。
尽管理论上只要垂直作用与人体承力垂线上即可,但人体是一个动态整体,走路或者呼吸或者其他动作都会改变这条直线,中心偏高,走路就会颤巍巍,肌肉需要大量的能量去维持这个平衡,所以相对就会费力很多!
运动时候重心变化
但如果太低,就会有另一个问题,绳子太长,重物晃动,导致重心更不稳,因此一般挑担时都会有左右手分别扶住箩绳,右肩挑那么右手朝前左手朝后,左肩挑那么左手朝前右手朝后,扶住箩绳不要让它乱晃。
另一个必须考虑的问题是:障碍物
各位肯定看到过一个现象,就是有时候挑担重物会绑得很高,甚至直接就在扁担上,根本就没有绳子,一般这种情况在平原上很少发生,但在走山路时就会有问题,因为台阶或者山岩障碍,带绳子的重物容易碰到障碍,根本就无法行走,此时挑担的物品就会绑得很高,绳子超过肩膀!
泰山上坡障碍太多,很多都没有绳子,当然也和重物性质有关
挑担的载荷也会下降,因为重心过高很难调整,重物过重会导致身体失去平衡摔倒,因此挑担咋重量必须下降,避免挑担人很快就会劳累。
所以泰山上的挑夫们有要面临一个问题,绳子挑省事,也比较省力,但台阶太陡,很容易磕磕碰碰,而有的中重物不方便用绳子,所以就随机应变了!
最后一个问题:习惯
如果在平路上,正常情况下,重心比人体重心稍低,不会碰到障碍物为标准,但很多农民朋友已经习惯挑担了,所以长度随自己经验,高一点或者低一点都没事,关键还是舒服!
绳子选好了,这扁担有啥要求?
绳子的长短选好了,还有另一个问题没有解决,扁担的问题,到底是选择硬一点还是软一点,硬一点就是挑重物时扁担变形小,软一点就是挑重物时会随着走路,扁担有规律弹性变形!
这点很重要,好扁担的软硬程度,可以让人跨步状态时候向上弹起一点,此时身体会轻载,在行进中时落下,等下一次跨步时弹起,一直往复,这和人体支撑状态下能承受更大的重量是相关的。
这根硬邦邦的降妖宝杖,挑着绝对不舒服
跨步启动时,轻载省力,垂直承载时重载感觉不明显,因此软硬适中的扁担可以让挑夫省力很多,如果硬邦邦不变形,那就么有省力状态,反而会让硬邦邦的扁担硌的很不舒服!
但如果过软又会有另一个问题,比如不受控制的弹性挥动,或者两侧下垂感觉随时会掉落,那么就不只是身累了,还有心累!
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