为什么穿钉鞋跑得更快?原理是什么?

如题所述

问题分类:高中物理

解决方案:人作为运动个体,只有地面对人的向前的摩擦力可以使人运动,应从这点出发,探究是否穿着钉鞋,对此摩擦力的影响,从而对跑步速度产生影响。

问题分析:

1.首先明确运动状态,作受力分析。(图1)

2.利用受力分析解释运动现象:此处令人体向前加速运动的,是力f1,即地面对人体的一个向前的摩擦力,当这个摩擦力大于空气等对人体的阻力f2的时候,人体就会向前做加速运动。

3.讨论分析问题原理:此处穿钉鞋和穿普通的运动鞋的区别在于,钉鞋在跑道上面跑的时候,跑钉的作用可以增大运动整体(人)与地面的接触面积,利用高中物理的思想,可以简化为换鞋之后,鞋与地面之间的摩擦系数大大增加,从而使得摩擦力f1大大增加,才让人跑得更加快了。(图2)

4.问题小结:高中物理解决实际应用问题的时候常常要求化繁为简,将现象简化为由质点,直线等元素组合的抽象描述,从而可以利用所学的定理和公理去解释一些生活中的物理运动。希望能够对你解题的思路提供帮助。

问题解答:穿着钉鞋,增加了地面与人的摩擦系数,使地面对人的摩擦力增大,从而加大了跑步速度。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2017-11-25

    一:钉鞋的整体概述:质轻,鞋体和鞋带结实,鞋身有排气孔。鞋底前脚掌带有鞋钉(因为实用状态不同,鞋钉个数6.8.10个不等)平放在地,前脚掌明显上翘约45°左右,后脚掌所用材料较平,较软。

    二:鞋底前脚掌部粗糙原因:防滑,增大摩擦,跑步抓地牢固,削减不必要消耗的能量,有助于起速和奔跑。

    三:鞋底前脚掌部带鞋钉原因:不同于普通跑鞋没有大的粗糙体,易打滑,无法稳住重心。钉子的原因不仅可减少上述的问题,还可以将反作用下的力量聚集的更多,加大起速,加快奔跑。

    四:鞋底前脚掌部上翘原因:在跑步时,通常快速奔跑以前脚掌着地,这样做的原因有两点:①脚掌落地弹起,可以增加每步的距离②单用前脚掌着地,缩短了全脚掌着地的时间,可加快跑步频率。因此,鞋底前脚掌部设计为上翘

    五:鞋底后脚掌所用材料较平原因:1. 要让鞋底有一部分与地面相平吧!不然人怎么站得稳。2. 这样可以增加在比赛结束后运动员后脚掌主着地站立走动的舒适感。

    六:鞋底后脚掌所用材料较软原因:

1:运动员跑完一段距离,前脚掌牵动着相连的根腱,如果鞋底不舒适可能对运动员的脚有伤害,或是对下一场比赛有影响。

2.      较软的鞋底,弹性相对较好,在跑步过程中一旦后脚掌着地,会有一个较好的缓冲施力过程,对运动员的跑步状态以及成绩不会造成太大影响 

    最后总结:运动员自身力量 ,力量越大的运动员需要钉越少 。刘翔就是用的5钉 ,以此类推 ,最多的有11钉 。

还有就是运动员水平 有全掌硬底 3/4掌硬底 1/2硬底 同样力量要求从大到小 

    望采纳

第2个回答  2012-10-06
在体育比赛时,有些运动员的鞋子很特别,鞋底上有许多带尖的铁钉子,俗称钉子鞋。参加跑步、跳高和跳远比赛的运动员,都穿这种钉子鞋。那么,这些运动员为何要穿钉子鞋呢?我们知道,体育比赛是力量、速度、耐力等人体综合条件的较量。运动员要想跑得快、跳得高,就必须蹬地有力,以便有更大的力量爆发。如果穿上钉子鞋跑步, 在蹬地时钉子就会扎进跑道,等抬腿迈步时,钉子又能很容易地拔出来。这样,运动员脚踏地时不再打滑,借助蹬地的反作用力可以蓄积更大的力量,很容易地跑得更快或跳得更远。而普通鞋鞋底的摩擦力较小,容易打滑,重心不稳,更重要的是蹬地的力量小,与钉子鞋相比,它的作用是不够的。

参考资料:http://baike.baidu.com/view/76800.htm#4_1

第3个回答  2012-10-06
钉子跑鞋与塑胶场地的结合。你穿钉子鞋和我穿平底运动鞋在水泥地上比赛跑。你认为你会比我更快吗。所以,钉子鞋与场地相适应。钉子鞋在受到整个人的重力后,前脚掌的钉子会很轻易扎进跑道。同样,这里又有一个短钉和长钉的问题,要区分你跑的长度。如果短跑穿长钉子鞋不一定会比穿短钉子鞋的快。
跑步姿势。在途中跑的过程中,有一个支撑和一个后蹬的过程,两者是一个很自然的相结合的过程。钉子鞋前掌的钉子主要用于“后蹬”这么一个过程。加大了鞋与地面的一个阻力。使人更快的向前运动。
第4个回答  2017-12-18
因为抓地力强,大幅降低摩擦力 还有一个原因就是,人穿上钉子鞋之后有一种脚抓地的感觉,才能跑的更快(或者说本能的怕摔倒,穿上后才放开了跑),这也是我们祖先是灵长类动物的优势
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