人行走时做的功是抬高人体重心所需势能与两腿运动所需动能之和试建立模型讨论在做功最小的准则

下每s走几步最合适(匀速行走)。

(1)设腿长l,步长s,证明人体重心在行走时升高。

(2)将腿看作均匀直杆,行走看作腿绕腰部的转动.设腿的质量m,行走速度v,证明单位时间所需动能为mv²/6s。

(3)设人体质量M,证明在速度v一定时每s行走步做功最小,实际上,M/m≈4,l≈1m,分析这个结果合理吗.

(4)将(2)的假设修改为:腿的质量集中在脚部,行走看作脚的直线运动。证明结果应为步.分析这个结果是否合理.