Как бегущий человек может ускоряться?

Не думайте о кинетическом трении, только потому, что какая-то его часть движется. Это тоже кинетическое трение, если я стою неподвижно, но размахиваю руками? Многие частицы в нем или где-то еще могут двигаться, а могут и не двигаться. Они не имеют значения.

Важны только частицы , находящиеся в контакте с землей.

И они не двигаются. Его нога не двигается во время шага. Он неподвижен и не скользит при прикосновении. Здесь есть статическое трение .

И статическое трение может легко изменяться.

Обувь сползает? Если нет, то это не кинетическое трение. Если ботинок не скользит, низ ботинка неподвижен по отношению к земле, и приложенная сила представляет собой трение покоя. Если он не бежит по льду или смазанной поверхности, маловероятно, что он испытывает кинетическое трение.

Сила трения в этом случае непостоянна. Сила статического трения — это только то, что необходимо для предотвращения скольжения. В ходе его шага сила трения меняется.

Ускорение возникает, когда результирующая сила, действующая на объект, отлична от нуля. Остальное не важно. Неважно, постоянна ли сила. Неважно, сколько сил действует на объект. Неважно, движется ли объект в том же направлении, что и сила. Пока результирующая сила отлична от нуля, она будет ускоряться. В этом случае на бегуна действуют только три объекта: сила тяжести, трение и нормальная сила. Гравитация направлена ​​прямо вниз, а нормальная сила направлена ​​прямо вверх (при условии плоской ровной поверхности). Трение действует горизонтально, ускоряя бегуна.

Для части шага человек, безусловно, воздействует на землю в обратном направлении, а земля воздействует на человека в прямом направлении, что заставляет человека увеличивать свой импульс и, следовательно, свою скорость в прямом направлении.
Силы трения существуют потому, что мышцы человека толкают ногу в землю.
Не имеет значения, скользит ли его нога относительно земли или нет, за исключением того, что на человека может воздействовать большая сила трения, если нет скольжения.

Итак, у вас есть серия импульсов (сила$\times \Delta$времени), действующей на человека за счет земли, что увеличивает его импульс и скорость.

Я думаю, что интересным фактом является то, что на другой части шага сила трения, действующая на человека из-за земли, фактически направлена ​​в противоположном направлении по отношению к его движению и сообщает импульс, который имеет тенденцию уменьшать его импульс.
Вот почему человек может иметь положительное ускорение, двигаться с «постоянной» скоростью или иметь отрицательное ускорение.
Все зависит от величины и направления силы трения, действующей на мышечную массу в различные фазы его шага.

Возможно, эта статья покажется вам информативной , из которой я взял этот график, показывающий силу, действующую на человека (в том числе и в вертикальной составляющей) при беге трусцой.

В частности, обратите внимание на пунктирный график, на котором показаны горизонтальные силы (трения), действующие на бегущего человека и меняющие направление во время шага.