为什么轮滑鞋可以让我们跑得更快?

为什么轮滑鞋可以让我们跑得更快?

在冬天下雪的时候,人们喜欢穿着滑雪板滑雪。滑过雪的同学都有这种体会:滑雪会比我们在路面上行走快得多。通过前面的学习,我们也都明白,这是因为我们在滑雪的过程中,鞋底的摩擦力减小的原因。如果在夏天或者是没有雪的天气想要快速行进怎么办?怎么才能减小摩擦力,让我们飞一般地行走呢?有头脑的人们就开始在鞋子上做文章了。自行车上的两个轮子使它可以在平地上“走路”,并且很快,所以人们就开始在鞋子上安装轮子,这就是我们今天到处可以看到的轮滑鞋,我们可以在没有雪的时候“滑雪”了。很多科学家们也做过这样的实验:准备两块质量相等的木板,其中一块装有一对很轻的轮子,另外一块不装轮子,再用弹簧测力计分别在粗糙程度相同的地面上拉这两块木板,使它们都做匀速直线运动,这样弹簧测力计的示数才不会发生变化,然后比较弹簧测力计上示数的大小。实验表明:装有轮子的木板相对应的弹簧测力计的示数较小。这是因为轮子与地面之间存在一种滚动摩擦力,而木板与地面之间存在的是滑动摩擦力,相同条件下滚动摩擦力比滑动摩擦力小。因为轮滑鞋与地面的摩擦力变小,所以能让我们跑得更快。

实验中,为了尽可能使两块木块的质量相同,需要安装很轻的轮子,在相同的地面上拉木板,让它们都做匀速直线运动运动。研究滑动摩擦力和滚动摩擦力的大小,必须要保证其他条件是相同的,也就是地面的光滑程度一样。这种方法在物理学中叫作控制变量法。