“力学”研究的是动作,因此,它是物理学的传统分支。但是在体育和自重训练中,力学得到了巨大的应用,所以说它具有另一个名称——“运动学”。
了解三大定律为主的力学原理,与自重健身相结合进行思考,有益于自身的双重提高,智慧与体能!
牛顿第三定律
这条定律陈述如下内容:
“每个作用力都存在大小相等方向相反的反作用力。”
所有定律都具有多种字面表达方式,而本定律比较不通俗的另一种说法是:
“一个物体向另一个物体施加的力,总是伴随着后者向前者施加的大小相等方向相反的力。”
后一种说法或许更适用于运动员。
我们会偶尔将本定律称为“反作用力定律”。它告诉我们,任何既存的力,都具有大小完全相等且方向相反的力。将标准俯卧撑作为例子,名为“撑”,但我们的手臂实际上是向着地面“下压”,而这正是作用力。但是地面的质量明显大于我们下压的作用力(见牛顿第二定律),因此反作用力最终使我们的身体获得加速。换句话说,地面太重无法推动,因此被推动的是我们。
这个例子演示了第三定律的要素之一:牵涉到多个物体时(实际上必须牵涉多个物体),作用力与反作用力不一定作用于同一物体。俯卧撑向下的作用力作用于底面,但向上的反作用力作用于人体,这点时常受到误解。此外,你也需要理解“作用力”和“反作用力”两个术语是片面的,因为它们在同一时间出现。
类似所有的其他定律,第三定律也可以使用公式进行表达。物体A作用于物体B的力(FAB)与物体B反馈至物体A的力(FBA)大小相等:
FAB=FBA
在存在运动的任何场合,我们都可以找到作用力与反作用力,但是它们存在的基础是摩擦力:极小的摩擦力将导致作用力无法产生,因此反作用力也不能出现。试想一下,试着在冰面上奔跑但保持在原地无法移动,或者试着在泥浆中进行俯卧撑但双手无法固定。这是隐藏在一项重要安全措施背后的科学:绝大多数情况下,我们必须在高摩擦力的环境中(避开滑溜的材料或液体等)进行自重训练。
牛顿第三定律是自重动作进行的前提。你向地面施加向下的力(作用力),同时,地面想你反馈向上的力(反作用力)。
应用
因为力的吸收而造成组织损伤,是牛顿第三定律的体现之一。传递经过身体的力(作用力)不可避免地被身体吸收(反作用力),换句话说,与小发力相比,产生较大的力时,身体需要承受更大的惩罚。
这在爆发性或增强式动作中尤为显著。由于重力的缘故,(比如跳跃或俯卧弹中)落地时的力比离地时的更大,而这一身体击向地面的力反过来通过自己的身体,存在造成损伤的可能。讽刺的是,在踏板课程中,很多人向上踏(人体产生的力较小)之后向下跳(重力产生的力较大)——向上跳(人体对抗重力产生中等的力)之后向下踏(较小的力)可以减少损伤,做到事半功倍。
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