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“四兩撥千斤”的物理學分析
“四兩撥千斤”之說,最早見于王宗岳《太極拳論》一文,原文意指太極拳技擊術是一種含高度功力技巧,不以拙力勝人的功夫:太極拳功深者,以觸處成圓、引進落空、避實就虛等技法,使外力難以作用于自己身上;又以敷蓋、封閉等技法使對手無法起動發力,從而體現出太極拳獨特的技擊特點。俗語所謂“四兩撥千斤”是以小力勝大力之意。
從上面可以看出,“四兩撥千斤”是靠各種方式,改變對方力道方向的技巧。那么這種技巧如果真的走上類似散打、K1等比賽的擂臺,面對對方來勢兇險的拳腳,真的有效嗎?下面來做一道物理題吧。
題目:假設如下情況,甲拳手一個直拳攻擊乙拳手的頭部,乙拳手不是直接擋,而是從甲的手臂側向撥開甲的拳頭(即以垂直于來拳方向施力,要讓對方拳的方向偏移,這是最有效率的施力方向),使得甲的拳頭沒有打中自己的頭,那么,甲、乙需要用多大的力?
解:(1)假設甲的身高為1.8m,則其手臂長約0.75m,前臂長約0.45m。
把前臂近似為長0.45m,直徑0.12m的圓柱體,人體密度約1200kg/m3,則前臂重量為。
報道說武林高手拳速可達40英尺/秒,即約12m/s,考慮到不是每個拳手都那么快,這里只取v=7m/s。
假設乙恰好在甲可以打到的距離,考慮甲的臂長,取兩人距離0.73m,甲出拳前手臂彎曲,距離乙0.3m,則拳頭移動距離。
假設甲手臂伸直時拳頭恰好加速到v=7m/s,則整個加速過程平均速度為
。
則甲的攻擊時間,
拳頭加速度,
甲用力。