【题】在生物运动过程中,摩擦起到的是什么作用?
【解】我们通过人走路这个具体的例子来了解一下。一般认为,在行走过程中,作为唯一参与的外力——摩擦力,是一种运动的力。我们经常可以在各类教科书和科普读物上看到这句话。但是如果你能仔细地思考一下:地面的摩擦有可能是运动的原因吗?毕竟它不能产生运动,只能减缓运动。
摩擦在人和动物行走中所起的作用应该这样思考。如同火箭运行,行走的实质也如此。因为人的身体的一部分在向后运动,所以人才能迈开脚向前。我们在光滑的平面上也能观察到这一点。但是只要摩擦力足够大,人整个身体的重心就会向前,身体也就不会向后退了,步子也就迈出去了。
那么造成身体重心前倾的力有哪些呢?肌肉收缩,也就是内力。在这种情况下,只能把摩擦的作用归结为:摩擦与行走时所产生的两个相等内力中的一个内力平衡,这样就突显出另一个内力来。
摩擦无论是在生物体任何形式的位移中,还是在轮船运动的过程中,都起到了这种作用。所有这些物体是靠着摩擦产生势能的两个内力中的一个力作用的,而不是靠摩擦作用向前运动的。