1.11 行走的秘密

行走是人類再熟悉不過的動作，但是你知道支撐我們前進的都有哪些力嗎？

步槍射擊時，火藥氣體造成的內力將子彈推向前方，同時又有一個能讓步槍后坐的力。在各部分相互連接的條件下能改變物體各部分的相互位置，卻不能讓物體整體一起運動，也就是在同一個物體上作用力和反作用力分別加在不一樣的地方，這是內力的特性。正是因為“內力”的特性，才不會發生步槍和子彈一起飛出去的情況。人類的行走是利用肌肉收縮，也就是肌肉張力，同樣屬于“內力”范疇。那為什么人類還能像現在這樣行走呢？

摩擦力是人類行走時用到的另一個力。但是，在前面的小節我們講過，摩擦對物體運動具有阻礙作用。既然這樣，摩擦力又怎么會是支持我們行走的力呢？

事實上，上面講到的這兩個力看似無法完成人類的行走動作，相互配合起來卻會產生神奇的效果。摩擦力雖然是阻礙物體運動的力，但適當的摩擦力會起到幫助運動的作用。沒有它的存在，汽車在馬路上會像在冰面上一樣打滑，無法前行。

人類身體內部產生的力是力度相等且方向相反的一對兒內力，無法讓整個物體運動。在頭腦中想象一下，你的身體使用內力F1將右腳向前移動，與這個內力相對的力F2讓左腳向后移動。但此時這對兒力并沒有使身體向前或向后移動。這時候左腳與地面的摩擦力F3就成了能削弱其中一個內力的第三方力。力的一方弱了，身體的重心改變，那另一方自然就會起推動物體前進的作用(圖1-9)。當我們走路時，一只腳向前抬起伸出時，已經減小了地面與這只腳的摩擦力。另外一只腳在地面上，摩擦力大，正好阻止了腳向后滑。

圖1-9 摩擦力F3使人向前走

理解了行走的原理，你會發現生活中還有很多事情可以用這個原理來解釋，例如蒸汽機，只不過蒸汽機要比行走復雜一些。