为什么自行车不消耗能源,但是比走路快很多?能量守恒吗?
这是科学技术进步的结果,人天天锻炼身体不如在固定地安装能源转换设施,锻炼身体还有收入呢?这样下去保险公司和社保的压力就大了,现社保与保险公司那个体现公平合理呢?
为什么骑自行车比走路快且省力?这要看两种运动方式是什么力做功,怎样做的功。首先分折走路,走路时后脚蹬地,前脚迈出。当后脚蹬地时人的重心升高,这个升高过程就是克服重力做功的过程。走路时重心虽然升高不是很多,克服重力做功也不是很多,但走的路多了,做的功也就多了。骑车时人的重心基本不变,没有克服重力做功这一项支出,只是克服地面及空气的摩擦阻力,比克服重力做的功小得多了。这就是骑车比走路省力的原因。
三句话,分别修正一下或者简单回答一下:
1,骑自行车肯定是消耗能量的,消耗的是人的体力或者说是人的肌肉能量。题主想说的大概是指自行车无需消耗汽油、电能或者其它什么人体外在的能源吧。
2,骑自行车比走路快,与能量大小、能源类别无关,这是效率问题,快,是高效,慢,则是低效,是相同时间内消耗能量大小的体现而已。
3,无论在什么情况下,能量都是确定守恒的。电动自行车消耗电能驱动自行车并且载人前行,摩托车燃烧汽油驱动车辆,自行车??不过是骑行者耗费了他的体力,主要是大腿的力量蹬踏车轮转动,这些过程中,能源的利用效率有高有低,功率消耗有大有小,但是,过程中能量守恒是一定的。
自行车停着不消耗能量,下坡不用蹬消耗的是势能,除了这两种情况都需要人力输入,用两条腿进行能量输入,消耗的是人体生物能,人体需要摄入食物通过消化系统吸收能量然后靠肌肉运动输出能量。马车没有马也不会走,需要马来做功,现在内燃机还经常食用马力来作为能量输出作为功率单位。
杠杆,重力。
在平路和下坡路段,地球重力对自行车而言是动力,骑行者可以双脚交替踩踏就可以前进。
在上坡路段,自行车的惯性依然可以支持部分距离。
需要人做功的路段大大减少。
骑车的人不消耗体力的吗?想要能量不守恒,至少也要上升到真空涨落这样前沿的理论来谈论嘛,骑个自行车就想挑战能量守恒了?
首先,这是两个完全不同的问题,一个是生物运动,一个是机械运动,二者没有可比性。
举一个例子,把一块二十斤重的石头放到桌子上一天,没有任何做功,虽然有重力,但没有行程。可是你抱着石头站一天,就要消耗大量的能量,堪比重体力劳动,此时虽然你没有对石头做功,但是你的肌肉在消耗能量,为了维持克服重力的力,它不得不收缩,这是生物运动。
题主问的问题也是如此,人之所以觉得走路累,那是因为肌肉收缩的次数多,与是不是骑车无关,如果你骑自行车也一样的蹬腿次数你在看看。
做功就是为了克服阻力,太空中卫星用一个很小的力就可以一直围绕地球旋转。在地面上有跟地面和空气,当你向前的时候,它们与你身体摩擦就是一个阻力,消耗你做的功。走路和骑车的区别就是跟地面的接触面积不同,鞋底跟地面接触面积大,摩擦力大阻力就大,车轮跟地面接触面积小,摩擦力小阻力就小,所以你用了一样的力,骑车可以到的更远。一样的距离,骑车也就会比走路更省力。
自行车停着当然不耗能,生锈的过程还能产生电能呢!但想要它动起来必须消耗外来能量,人肌肉的化学能,高空掉下来的重力势能!自行车的能量主要消耗在克服启动时的惯性,自身和自行车重力产生的摩擦阻力和上坡时克服重力,速度快的时候克服风阻!走路只需要人肌肉的化学能,克服的是身体重力产生的与地面的摩擦力,有这个摩擦力人才可以走路!人和自行车持续的走相同路况的5公里路,自行车快,但需要克服各种力所要消耗的能量更大,撇开脚疼不谈,肯定走路慢但更轻松!应为需要克服的力更小,消耗的能量也越小!能量守恒是一定的,不耗能还能动的东西还没有发明出来!就算是理论中能量转化效率100%的永动机也只是自己消耗并且耗光自己产生的能量,能量也同样是守恒的!
自行车??上坡时消耗大量的人力,比走路??累多了;上坎就跟本不可能!只有下坡时很省力的,靠它自己的重力势能就可以了。现在说走平路,自行车??比走路??效率高,但是也需要消耗人力(或者电力)的。个人感觉骑自行车一小时和步行一小时辛苦程度差不多的。