生活中的初中物理(11)——变化的重心

这是一本物理故事书里的一个小故事。

李辉非常喜欢骑自行车。一天，他通宵工作来完成一项任务。一大早，他打算骑自行车出去放松一下，然后回家休息。

路上行人很少。他在离单位大门不远的地方，突然发现一个人带着痛苦的表情躺在路上。李辉赶紧停下车。询问情况。

原来，十分钟前，这个人正在路边做早操。他的自行车没锁。一个年轻人走过来骑自行车，然后离开了。在一次争论中，这个人摔倒在一块石头上，年轻人骑马走了。

向110报案后，李辉将此人交给一名行人，并骑自行车去抓小偷。

走了一小段路后，我们来到一个岔路口，两个岔路口都是上坡的。"小偷会走哪条路？"李惠说，当他从车上下来时，他仔细检查了哪条路上有自行车的标志。

刚刚下过雨，路上有柔软的黄沙，汽车痕迹清晰可见。两条路上都有汽车痕迹。

他发现在道路右侧的轨道上，两个车轮被压到了相同的深度，而在道路左侧的轨道上，两个车轮被压到了明显不同的深度。他突然明白了，正要骑自行车去追，警察来了。他告诉警察:“小偷走对了路，快点！”

警察从右边追赶他。不久，他追上了小偷。

为什么李辉知道小偷沿着右边的路逃跑了？

李辉判断的基础

众所周知，重力是由于地球引力作用在物体上的力，它作用在物体上的点叫做重心。任何受重力作用的物体都有一个重心。重心的概念是由希腊科学家首先提出的。

让我们先看看人们的焦点。

生活在地面上的人有一个重心。然而，有些人甚至在度过一生之后也不知道他们身体的重心在哪里。只要它们能站得稳，走得好，不管它的重心是什么。

然而，“重心在哪里？”这个问题真的很难回答。因为重心是“不稳定的”，所以它随时随地都会改变位置。当你站着时，你的重心在你的腰部。当你抬起胳膊或腿时，你的重心会改变。如果你向前，向后或向上，

弯腰，你的重心也会跑到你身体的外面。

这个人的重心和罪犯逃跑的方向有什么关系吗？答案是肯定的。

自行车的座位安装在后轮附近，所以当人们骑自行车时，身体的重心离后轮更近，离前轮更远。这时，人们对自行车的压力由两个车轮承担，分配给后轮的力较大，分配给前轮的力较小。这样，当人在平坦的路面上骑自行车时，后轮在路面上的压痕更深，前轮在地面上的压痕更轻。

当人们骑自行车上坡时，车身会向前倾斜，车身的重心会向前移动，这样前轮和后轮将承受相同的压力，两个车轮在地面上的压痕深度将相同。

在这个故事中，右边道路上车轮凹痕的深度是相似的，所以李辉确信逃犯是沿着正确的道路逃跑的。

重心的知识不仅能帮助我们解决一些实际问题，还能帮助运动员提高他们在某些运动中的表现。跳高成绩的提高就是一个典型的例子。

重心和跳高

跳高是田径运动中的一个重要项目。这是一种运动，人们依靠自己的力量来克服地球的吸引力，使自己的身体越过水平杆。跳跃能力会影响跳高成绩，跳高姿势在跳高中也起着重要作用。

在过去的100年里，跳高的姿势已经改变了五次。它们是跨骑式、剪式、滚动式、俯卧式和背部式。跳高姿势的每一次变化都极大地提高了跳高的世界纪录。第一个1.70米的世界纪录是由跳跃创造的。在第二届奥运会上，巴克斯特用剪刀跨过了1.90米的横杆。1912年，美国运动员霍林创造了2.01米的好成绩。29年后，美国运动员以2.11米的俯卧位打破了跳高世界纪录。1984年，中国运动员朱建华用背越创造了2.30米的世界纪录。目前的世界纪录是245米。

跳高姿势的不同使得运动员越过横杆时重心到横杆的距离不同。跳高姿势从跨坐式变为俯卧式，运动员的重心在横杆上方降低几十厘米，甚至使运动员的重心非常靠近横杆，达到擦拭横杆的程度。然而，在背越式跳高中，运动员的重心可以越过横杆。

接下来，让我们来看看背越式跳高是如何让运动员的重心越过横杆的。

背越式跳高的过程是这样的。起飞后，运动员用侧身动作将背转向水平杆，向上摆动双腿和手臂以增加地面的力量。当人体在空中时，注意用腿、胳膊、腰、头和脖子来控制其重心，以便尽可能地减少重心。过横杆时，腰部向后弯曲，头部和肩部先过横杆。此时，人体的重心还没有越过横杆，并且处于低于横杆的位置。然后，腿迅速缩回以改变四肢的相对位置，重心也随之改变。重心向肩部和背部移动，因此身体重心移出身体并继续保持较低的位置。这样，当运动员的身体越过横杆时，身体的重心将始终保持在横杆之下，允许重心通过横杆之下。

假设一个跳高运动员的身高是1.83米，当他直立时，他的重心离地1.09米，在背越式跳高中，他可以使他的重心低于横杆0.2米，他的动作如在助跑和起跳时摆动腿可以使重心提高1.21米，然后他可以在大约1.09米+1.21米+0.2米= 2.50米的高度跳过横杆。因此，我们说这是完全可能的

如果每个人都能加强锻炼，注意改善自己的跳高姿势，你肯定会提高你的跳高成绩。