骑马的动作和力量

马以四步行走:步行、小跑、慢跑和疾驰。马的平均步行速度是6.4公里/小时。在散步时，马按图示的顺序连续移动四拍。总有一只脚抬起，三只脚着地。

步行是马最慢的步态，因为它有更多的向上运动而不是水平运动(所以如果马的速度矢量在步行时被破坏，它的v_x会比它的v小_y)。马的头和脖子在轻微的上下运动，这有助于它保持平衡，因为马不是特别平衡的三条腿。这种上下运动随着行走速度的增加而增加。

大多数马的小跑速度约为每小时13公里。在小跑时，马以两拍子的步态移动，双腿成对对角移动。不需要像走路时那样头部和颈部上下运动，因为马在小跑时更平衡(因为他们两边的一条腿触地保持平衡)。

小跑由马的后躯提供动力，比步行更有弹性，因为马的后躯包含了马的大部分肌肉(事实上，马的前膝以下没有肌肉，只有肌腱和韧带)。后躯在小跑时推动马向前，使其在x方向上有更多的运动。

慢跑和疾驰非常相似。慢跑的速度约为每小时16-27公里。慢跑是一种三拍的步态，听起来像是三拍，然后是短暂的停顿，然后又是三拍。看右图，步态顺序。

在疾驰时，马的平均速度约为每小时40-48公里。快步在节奏的进展上很像慢跑，但是快步实际上是四拍的步态。这很简单，因为在慢跑的第二拍中，马的后腿和对边的前腿同时着地，在疾驰中，马的后腿比对边的前腿稍先着地。

快步跑很像慢跑，除了慢跑有很多向上的运动_y）并且可以通过骑手“收集”甚至有更多的向上运动，而驰骋是慢跑的延伸版本，其中马完全将其腿沿水平方向延伸（V._x)而不是垂直方向。

这就是为什么快步跑比慢跑快得多。然而，马从疾驰中跳跃比从小跑中跳跃要困难得多，所以当马接近跳跃时，必须在最后几步时把它们集合起来。

对于马匹跳跃从疾驰而不是慢跑而跳跃的原因是因为为了跳跃，马必须在地上的后腿和空气中的两个前肢，一个不自然的位置（从观点在慢跑或疾驰移动的自然方式）。为此，必须收集马匹以便能够将其重量转移到其后端以向上推动自己。

这在疾驰中是不可能的，这是一个完全扩展的步态。从疾驰跳跃导致跳跃的糟糕的尖塔（弧线），这两者都是跳跃的马的坏形式，并且经常导致马的腿撞击跳跃，因为它以平坦的方式跳跃。

然而，如果目标是制造一匹赛马，以平的方式旅行是可取的，因为马可以以更快的速度移动。根据牛顿第二定律，物体加速时所需要的力等于物体质量和加速度的乘积。因此，如果有多匹马以相同的加速度运动，并施加相同的力，获胜的那匹马的质量更大——换句话说，一匹更大的马更可取。

当骑车者从一个跳转到下一个跳动时，骑手必须能够充分判断跳跃和马的长度之间的长度（速度）。跳跃是一种弹丸运动，其中马通过其后腿从地面发射，使跳跃在跳跃上并用前腿撞击地面。

骑车者的目标是跳跃一匹马的同时，确保马匹获得的最大高度直接在跳跃中，这与马的起飞点有关。如果马脱掉跳跃太近，那么跳跃将被马的后腿击中，因为它会把自己推向地面。如果马从跳跃中脱离太远，那么跳跃就会被马的前腿击中马陆。

当一匹马参加诸如越野赛这样的比赛时，在越野赛中，跳台是非常坚固的，马不能击倒它们，骑手将马置于其直接超过跳台的最大高度的能力就变得非常重要。根据牛顿第三定律(每一个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力)，如果一匹马碰到一个坚实的跳跃，这个跳跃就会把马推回去，马就会掉下来，这取决于马在跳跃时所受的力的大小。

由于马的质量很大，它的重力加速度会产生很大的力，马可能会被这个力严重伤害(因为牛顿第二定律，力等于质量乘以加速度)。

骑手面临的另一个困难是，马有时不愿意执行骑手要求的任务。如果马突然停下来，除非骑手在向后施加一个力(一个不平衡的外力)，否则根据牛顿第一定律，骑手就会摔倒。牛顿第一定律指出，运动的物体将继续保持运动，除非受到外部不平衡力的作用。所以如果骑手以恒定的速度运动，而马停止了，骑手将继续以恒定的速度运动，如上图所示。

与马的表现有关的设计的主要方面是骑手的马鞍（设备），骑手坐落在一起。如果这件设备被错误地放置或安装在马匹上，它可以防止马匹自然移动甚至导致伤害。同样，骑手的增加的重量对马的运动产生了显着影响。马鞍直接放在马的肩膀后面，因为这是马的重心。

马鞍的设计尽可能地减少对马的自然运动的干扰，然而，马肩膀上的压力经常导致马不能像没有骑手的马那样自由地向前移动。如果骑手不够熟练，不能与马保持在一起，不能以马的运动节奏移动身体，那么增加的体重就会带来问题。如果骑手不能做到这一点，马往往会不服从骑手的命令，因为这对马来说是不舒服的。

马鞍上有丰富的技术改进。当马的首次被引入动物时被骑骑到（而不是吃掉），他们没有马鞍被骑骑。这可能会改变马的运动能力显着，因为马的回归是所有运动的来源，都在非常饱满。后来，人们开始用简单的衣服骑。

最终，树是开发的（沿着马的脊椎沿着中间跑到中间的一部分落下的尸体，这完全摆脱了马背的骑手的体重），这有助于保持骑手的敏感脊柱的重量。

另一项重要的有助于马运动的马鞍发明是马镫(一种用来固定骑手脚的金属环，通过皮带固定在马鞍上)。这使得骑手可以更远离马背，因为骑手可以站在马鞍上。这对马的活动范围非常有利，让马跳过跳跃或快速移动，而不需要骑者将沉重的负担压在肩膀上。

当马跳跃时，它们会以抛物线的形状跳入水中。和大部队和土地的不熟练的骑手在马背(由牛顿第二定律,重力加速度和骑手的质量),抛物线的形状可以妥协和马可能下降到地面更突然,甚至不是一个弧,可能击倒。好的马镫可以帮助骑手在整个跳跃过程中保持在马的动作之上。

很重要的一点是，骑手的体重不能影响马的运动，而且马鞍的设计是为了帮助骑手把自己的体重从马背上保持下来。根据牛顿第二定律，马的进化不是为了背上负重，所以骑手的体重会对马的背部造成很大的伤害。

当马在小跑时，骑手通常站着——也就是站着和坐着交替交替，因为小跑可能会让坐着感到不舒服，这样对骑手来说更舒服。然而，根据牛顿第二定律，力等于质量乘以加速度，所以如果骑手很重，而且骑手由于重力向下加速，他们可以对马背施加相当大的力。T

他的树和马鞍的马镫有助于将这种力漫射来自马背的中心，这非常敏感。

摩擦力主要作用在马蹄上。马的蹄子与人的指甲相似，因为它们会继续生长。一匹野马每天要走好几英里的路去寻找食物，这样就会使蹄子磨损。然而，在骑马的繁重工作中，马的蹄子会磨损得太厉害，所以通常会在它们的脚上钉上金属鞋。

如果一匹马要在草地上疾驰，通常它们的主人会在它们的鞋上钉上钉钉，这就增加了摩擦力。马蹄铁钉是一种小钉子，从马蹄铁上伸出来，使其更容易抓住光滑的表面，并产生更大的摩擦力，如右图所示。重要的是要有很大的摩擦力，这样马才能推离地面而不打滑。

作品的引用

腰围、马鞍和体重对马运动的影响美国国家医学图书馆。

2004年12月。国家卫生研究所，2011年3月2日。

“马鞍的历史。”2011年3月2日。

迈耶,科琳。"马鞍安装，科学方法，抛物线式滑雪板"成为一名马鞍装配工。28.

2008年12月。先进的马鞍配件。2011年4月10日。

< http://advancedsaddlefit.com/2008/12/28/saddle-fitting-scientific-method-and-parabolic-skis/ >

尼奇森，南希。“生物力学骑马和盛装舞步。”2011年3月2日。

《骑马的物理学》。2011年4月4日。

< http://clackhi.nclack.k12.or.us/physics/projects/Final%20Project-2005/6-Final%20Project/HorseJump/index.html >