太極拳內(nèi)功形成的物理原理

太極拳內(nèi)功形成的物理原理太極拳內(nèi)功的形成和本質(zhì)用壓強(qiáng)〔包括大氣壓強(qiáng)〕、流速、動(dòng)能、動(dòng)量和激波五個(gè)物理原理聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的生理原理，不單能解釋清楚，而且還能把所有與太極拳〔包括其他內(nèi)家拳、禪功、氣功〕相關(guān)的任何問(wèn)題都解釋清楚。簡(jiǎn)單地說(shuō)，太極拳內(nèi)功的形成是先人對(duì)壓縮動(dòng)力學(xué)、激波原理和人體循環(huán)系統(tǒng)的認(rèn)知和開(kāi)發(fā)運(yùn)用，本質(zhì)是腹部放松擴(kuò)充和收縮擠壓與肺呼吸肌的舒張和收縮同步疊加產(chǎn)生的強(qiáng)大的張力和壓力，經(jīng)過(guò)正確的呼吸方法由肺循環(huán)管道傳導(dǎo)作用于心臟血液，血液在意念引導(dǎo)下定向集中迅速流動(dòng)而產(chǎn)生的變量動(dòng)能;太極拳的內(nèi)勁那么是動(dòng)能以動(dòng)量形式傳達(dá)外放的作使勁，這一作使勁在液體激波作用下發(fā)生應(yīng)力和溫度的數(shù)倍突變躍升。更簡(jiǎn)單地說(shuō)，太極拳的內(nèi)功鍛煉是對(duì)循環(huán)系統(tǒng)工作原理的仿生應(yīng)用或深度開(kāi)發(fā)。為了說(shuō)明太極拳內(nèi)功形成的物理和生理原理及其本質(zhì)，能夠先忽略循環(huán)系統(tǒng)本身的力，并認(rèn)識(shí)五個(gè)物理原理和人體循環(huán)系統(tǒng)的生理原理?！?〕壓強(qiáng)的原理。當(dāng)儲(chǔ)水的皮球受力的擠壓時(shí)，壓力就會(huì)經(jīng)過(guò)皮球外表作用于里面的水，并以壓強(qiáng)的形式傳導(dǎo)。壓強(qiáng)的值為P=F/s，其中P為壓強(qiáng)、F為壓力、S為物體外表積，也就是說(shuō)當(dāng)物體外表積根本不變的情況下，壓力越大壓強(qiáng)越大。2〕大氣壓強(qiáng)原理。大氣會(huì)從多個(gè)方向?qū)μ幱谄渲械奈矬w產(chǎn)生壓強(qiáng)，稱大氣壓。計(jì)算公式為P=pgh，其中p是大氣密度，g是重力常量，h為高度，地面上標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約等于760毫米的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)約等于L013*10⌒5帕斯卡，往常也叫標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，人體內(nèi)外同時(shí)受到氣壓的作用且恰巧都相等。大氣壓強(qiáng)可不小，它相當(dāng)于10米高的水柱對(duì)底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)。密閉容器中，如果里面的壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)，由于存在壓力差，而擁有吸力，這就是真空原理。1654年，抽氣機(jī)創(chuàng)建者奧托·格里克的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，用16匹馬〔每邊各8匹〕分別反向拉兩個(gè)直徑30厘米銅質(zhì)空心抽出球內(nèi)空氣的緊扣半球，費(fèi)了很大的勁才拉開(kāi)。真空原理在我國(guó)古代也常用，如中醫(yī)的拔罐。3〕流速原理。按流體力學(xué)原理，流體在單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)的距離稱流速。斷面平均流速〔V〕的大小等于經(jīng)過(guò)該斷面的流量〔Q〕除以斷面面積〔A〕，即V=Q/A〔米/秒〕。也就是說(shuō)流速與流量成正比，與斷面面積成反比。4〕動(dòng)能原理。物體由于運(yùn)動(dòng)而擁有能量，這就是物體的動(dòng)能Ep〕，動(dòng)能的數(shù)值等于物體的質(zhì)量〔m〕與速度〔v〕平方乘積的二分之一，即Ep=mv2/2，它的國(guó)際單位是焦耳〔焦〕。動(dòng)能是標(biāo)量，即只有大小而不存在方向。同時(shí)動(dòng)能是狀態(tài)能，不能有負(fù)值。質(zhì)量相同的物體運(yùn)動(dòng)速度越大，它的動(dòng)能越大，而且以二分之一速度平方數(shù)遞增。動(dòng)能擁有剎時(shí)性，是指力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體所做的功等于在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化。也就是說(shuō)，合外力對(duì)物體做的總功〔△w〕等于動(dòng)能的變化〔△Ep〕等于末動(dòng)能〔Ep〕減去初動(dòng)能〔Epo〕，用公式表示即Wl+W2+W3=W總，△W：△Ep=Ep-Epo。動(dòng)能定理合用于物體的直線運(yùn)動(dòng)，也合用于曲線運(yùn)動(dòng);合用于恒力做功，也合用于變力做功。力能夠分段作用，也能夠同時(shí)作用，只需求出多段的正負(fù)代數(shù)和即可?！?〕動(dòng)量原理①動(dòng)量和沖量動(dòng)量：運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動(dòng)量。即

p=mv

。m

為質(zhì)量，單位

kg：v

為速度，單位

m/s。動(dòng)量是矢量，方向與

v的方向相同。沖量：力和力的作用時(shí)間的乘積叫作使勁的沖量。即

I=Ft。F為力〔N〕，t為時(shí)間〔s〕，沖量也是矢量，它的方向由力的方向決定。②動(dòng)量定理：物體所受合外力的沖量等于它的動(dòng)量的變化。表達(dá)式為Ft=P/-P或Ft=mv’-mv。動(dòng)量定理研究的對(duì)象能夠是單個(gè)物體，也能夠是物體系統(tǒng)。對(duì)物體系統(tǒng)，只需剖析系統(tǒng)受的外力，不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力，系統(tǒng)內(nèi)力的作用不改變整個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量。動(dòng)量定理不單合用于恒定的力，也合用于隨時(shí)間變化的力。關(guān)于變力，動(dòng)量定理中的力F應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值。③動(dòng)量守恒定律：一個(gè)系統(tǒng)不受外力或許所受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。物體2把多少機(jī)械運(yùn)動(dòng)傳達(dá)給物體1，物體2將失去等量的動(dòng)量，傳達(dá)的結(jié)果是兩者的總動(dòng)量保持不變。表達(dá)式：m1v1+m2v2=m1v1“+m2v2“。④碰撞碰撞是物體間發(fā)生的時(shí)間極短的相互作用過(guò)程。碰撞分“彈性碰撞〞和“非彈性碰撞〞。任何碰撞都恪守動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律。碰撞的特點(diǎn)是物體間的相互作用突然發(fā)生，作用時(shí)間很短，作使勁很大，且遠(yuǎn)大于系統(tǒng)受的外力。在碰撞過(guò)程中，系統(tǒng)的總動(dòng)能不可能增加，一般有所減少而轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。物體的相互碰撞時(shí)出現(xiàn)的力即沖擊力，也叫撞擊力。從動(dòng)力學(xué)角度講，力反應(yīng)了動(dòng)量傳達(dá)的快慢情況，因?yàn)镻=mv=Ft，即F=p/t，當(dāng)時(shí)間t越短，那么F越大，碰撞的撞擊力或沖擊力大的原因即此。反沖現(xiàn)象。反沖現(xiàn)象是指在系統(tǒng)內(nèi)力作用下，系統(tǒng)內(nèi)一局部物體向某方向發(fā)生動(dòng)量變化時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)其余局部物體向相反方向發(fā)生動(dòng)量變化的現(xiàn)象。如噴氣式飛機(jī)、火箭等，在反沖現(xiàn)象中系統(tǒng)的動(dòng)量是守恒的。動(dòng)量和沖量的關(guān)系。動(dòng)量是剎時(shí)量，是表示質(zhì)量機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，即隨時(shí)可變方向。動(dòng)量也是狀態(tài)量，是指某一時(shí)刻或某一地點(diǎn)時(shí)物體的動(dòng)量。沖量那么是過(guò)程量。動(dòng)量和沖量數(shù)值和方向相等，即p=mv=Ft=I。動(dòng)能和動(dòng)量的關(guān)系。動(dòng)能是表示某一時(shí)刻物體擁有做功的本領(lǐng)，它描述的是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，動(dòng)能的變化表現(xiàn)為力對(duì)空間的累積效應(yīng)，其變化與外力做的功相等;它跟速度變化過(guò)程無(wú)關(guān)，也與運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)，動(dòng)能是標(biāo)量。動(dòng)量是從機(jī)械運(yùn)動(dòng)傳達(dá)的角度來(lái)研究，動(dòng)量的變化表現(xiàn)為對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng)，其變化與外力的沖量相等;動(dòng)量是矢量，與方向相關(guān)。動(dòng)能和動(dòng)量能夠相交換算，由動(dòng)能換算為動(dòng)量，由動(dòng)量換算為動(dòng)能?！?〕激波和液體激波原理激波是氣體、液體和固體介質(zhì)中應(yīng)力〔或壓強(qiáng)〕、密度和溫度在波陣面上發(fā)生突躍變化的壓縮波，又稱沖擊波。激波可視為由無(wú)窮多的微弱壓縮波疊加而成。為更好的認(rèn)識(shí)激波，能夠認(rèn)識(shí)一下激波管試驗(yàn)。激波管是19世紀(jì)末法國(guó)化學(xué)家P·維埃耶為研究礦井中的爆炸，制成第一根激波管并成功做了實(shí)驗(yàn)。激波管是一根兩頭封閉的柱形長(zhǎng)管，中間用膜片隔成兩段，分別充以模擬要求的高壓驅(qū)動(dòng)氣體和低壓被驅(qū)動(dòng)氣體，膜片破碎后，高壓氣體膨脹，產(chǎn)生向低壓氣體一端迅速運(yùn)動(dòng)的激波，并產(chǎn)生向低壓氣體一端流傳的膨脹波。激波的壓縮作用會(huì)使實(shí)驗(yàn)氣體的參量有相應(yīng)變化比如壓強(qiáng)和溫度有較大提高，這里激波的能量與上下壓氣體壓力差相關(guān)。液體中的激波就是液體在緊縮到某一水平后都會(huì)愈來(lái)愈難以緊縮，當(dāng)一度陸續(xù)變遷的緊縮應(yīng)力波在液體上流傳時(shí)，液體的這種非線性緊縮特點(diǎn)使得高振幅處的波速大于低振幅處的波速，后加載的高振幅處的擾動(dòng)將追上先加載的低振幅處的擾動(dòng)，波形后緣變得愈來(lái)愈陡，最后發(fā)生應(yīng)力、密度和溫度的突躍。液體波速較慢，容易產(chǎn)生激波;突然封閉或打開(kāi)水管閥門、高速撞擊等都能產(chǎn)生激波。水利科學(xué)中的水錘效應(yīng)，就是水的激波