Marcher et balancer

usumdelphini

Marcher et balancer


Comment puis-je montrer que le moyen le plus pratique de déplacer les bras en marchant est de les balancer d’avant en arrière, alternativement?

Pour poser la question d’une autre manière: puis-je prouver, à partir de la conservation de l’élan et de l’élan angulaire, que compte tenu d’un corps solide rigide se déplaçant à vitesse constante et avec deux appendices sur le côté, ces appendices bougeront comme le font nos bras lorsque nous marcher « librement »?

entrez la description de l'image ici

John Rennie

La mécanique de la marche est assez complexe. Un Google devrait vous trouver des articles sur le sujet. Fondamentalement, balancer les bras en opposition aux jambes réduit le couple sur le corps et le rend donc moins vrillé.

Carl Witthoft

@JohnRennie minor nitpick: Je préférerais dire « compliqué » (pas « complexe ») afin d’éviter de suggérer que la solution nécessite d’aller dans le plan complexe.

usumdelphini

@JohnRennie « … réduit le couple sur le corps et le rend donc moins vrillé ». Existe-t-il un moyen de le montrer formellement, sans s’appuyer sur des données expérimentales?

Réponses


 John Rennie

Ceci est une réponse au commentaire de usumdelphini:

Existe-t-il un moyen de le montrer formellement, sans s’appuyer sur des données expérimentales?

Je ne vais pas tenter une analyse approfondie de la marche, mais il est assez simple de montrer que l’utilisation de votre bras réduit la torsion. Supposons que vous regardez vers le bas la personne qui marche d’en haut, et supposez que ce soit un cylindre

1

. Ensuite, vous verriez quelque chose comme:

Jambe

Lorsque vous déplacez votre jambe droite vers l’avant, cela prend de la force

F

, et par la troisième loi de Newton, il y a une force égale et opposée sur le point où la jambe est attachée à votre corps (le point vert). Cela provoque un couple sur votre corps de:

T = F r

T = F r

et par conséquent, votre corps aura tendance à se tordre dans le sens horaire.

Supposons maintenant que vous déplaciez votre bras gauche vers l’avant en même temps:

Jambe et bras

Déplacer votre bras crée un couple de

T une r m = F r

de la même manière, mais le couple est en sens inverse. Le couple net sur votre corps est donc:

T = F r f r = ( F f ) r

T = F r F r = ( F F ) r

et le résultat est que votre corps se tordra moins.

1

traditionnellement, nous supposons que tout est sphérique, mais je ferai une exception dans ce cas

 

#et, balancer, marcher

 

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