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余海峯 David . 物理喵 phycat

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【抱石 DSE 物理】

*** 以後我會推出 DSE 物理解題系列,如果同學有任何物理問題,歡迎發問。如果有任何特別想我討論的課題,也歡迎提出。 ***

為什麼我說攀石是平衡身體重心的運動呢?

這條 UIAA 6+ 的 overhang 路線,手點大,腳點多,是示範的好例子。可以看到我是左手右腳、右手左腳,因為我要把重心盡量貼近手與腳的一個垂直平面上,而且身體盡量向後使手垂直於地面。這樣做,是最有效率的 static 攀法。

物理上說,就是因為如果手垂直於地面,我的重量 mg 就是靠我的手的拉力 T 與我的腳提供的反作用力 R 支撐。如果我的手不是垂直於地面,而是與垂直有一個夾角 theta,假設 R 是一樣大,那麼 mg 就不等於 T + R,而是 T cos(theta) + R。因此 T 就變大了,即是手用的力就多了。

如果你是來年要考 DSE physics 的同學,你應該要懂得畫這個情況下的 free-body diagram。其中一個最易犯的錯就是拆力時拆錯方向。這情況下是應該拆 T cos(theta) + R = mg,但很多學生都會錯誤寫成 T + R = mg cos(theta)。第一,你應該一眼就看出有不妥,沒有理由 T 反而變小了;第二,這樣就有一個沿 mg sin(theta) 方向的力沒有平衡,因此我的身體就會向這個方向擺,就不是 static 了。


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About author
天體物理學家。於2016年在德國馬克斯・普朗克地外物理研究所取得天體物理學博士學位。曾任瑞典皇家理工學院博士後研究員、台灣物理學會《物理雙月刊》副總編輯。 現任香港大學理學院助理講師,工作包括科研、教學、科學普及。亦擔任《五夜講場-真係好科學》節目主持,以及立場新聞、星匯點、Big Bang Academy之科學顧問。著有《宙》以及《星海璇璣》(皆為花千樹出版)。
??馬普地外物理研究所天體物理學博士 ??皇家理工學院博士後研究員 ??港台電視《真係好科學》主持 ?科普書籍《星海璇璣》(合著)、《宙》、《宇》、《David博士21個宇宙大探索》作者
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