步行的学问

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  很久以前人们就发现:在无边无际的沙漠或草原上,如果没有指示方向的标志,人们经常会转个大圈走回原地。
  为什么会发生这种现象呢?因为人们在行走时,左右两腿迈出的步幅通常是不一样的。如果他的右腿每迈一步总比左腿迈出的步子远一些,那么,除非他用眼睛根据周围的参照物来不断地修正行走方向,否则他一定会向左偏去。
  我们不妨假定,某人左腿迈出的步子要比右腿迈出的长1厘米。那么两腿交替行走1000步后,左腿将比右腿多走出1000厘米,即10米。这样走下去的话,人的这两条腿就不可能走出两条平行的直线,只能走出两个同心圆(如图)。
  假设一个人的步长平均为0.5米,走路的时候左右两腿的踏脚线间的距离为0.1米,右腿所走的圆圈半径为R,左腿比右腿每步多迈出0.005米。那么半径R是多少呢?
  


  当他走完一圈后,他的右腿走的路程是2πR,左腿走的路程是2π(R+0.1);在一圈中,右脚的步数为2πR÷(2×0.5),左脚的步数自然也是2πR÷(2×0.5)。
  所以在一圈中,左腿比右腿多迈出了:
  2π(R+0.1)-2πR。
  又因为左腿比右腿每步多迈出0.005米,所以在一圈中左腿比右腿多迈出:
  2πR÷(2×0.5)×0.005米。
  于是,2π(R+0.1)-2πR=2πR÷(2×0.5)×0.005
  所以,R=20米。
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