谁能告诉我人走路为什么要甩手吗？

角动量和角动量定理
为了讲清楚这个问题，就需要引入角动量的概念（本文中所研究的对象只涉及绕轴的旋转，因此在这里就引入一个角动量的简化版本的定义）：对于一个质量为m质点，以任意一条直线作为参考轴，设被研究的质点到这条轴的距离为r，如果质点垂直于r方向的速度为v，那么这个质点（相对于这条参考轴）的角动量则为L=rmv 。如果被研究的物体不是质点，例如是一个人，那么他整个的角动量就是他身上所有质点的角动...

角动量和角动量定理
为了讲清楚这个问题，就需要引入角动量的概念（本文中所研究的对象只涉及绕轴的旋转，因此在这里就引入一个角动量的简化版本的定义）：对于一个质量为m质点，以任意一条直线作为参考轴，设被研究的质点到这条轴的距离为r，如果质点垂直于r方向的速度为v，那么这个质点（相对于这条参考轴）的角动量则为L=rmv 。如果被研究的物体不是质点，例如是一个人，那么他整个的角动量就是他身上所有质点的角动量之和。
我们选取过人的质心与地面垂直的直线作为参考轴。右脚踩在地上而左脚往前迈时，左脚一个相对于轴向前的速度，而右脚有一个相对轴向后的速度。假设我们的手不甩的话，他们对身体总角动量就没有贡献，于是身体有了一个绕参考轴顺时针旋转的角动量。而当左脚踩在地上而右脚向前迈进时，相应的人的身体具有逆时针旋转地角动量。根据角动量定理，角动量只要发生改变，就必须有力矩作用在系统上。因此，脚底必须给身体一个让其逆时针旋转的力矩，这是走路时身体受到外力矩的唯一方式。
但是由于人在匀速走路（通常情况下，我们的步行都可看成匀速的），所以把人看成一个整体的话，他所受的合力必然为0。因此这个力矩就必须是由一对等大、反向的力产生，而这个力就需要由脚底板和地面有个相对的旋转运动才能产生。
然而这种脚底转着搓地的动作想想都觉得难受，我们的身体大概没有进化出专门干这种诡异事情的肌肉。所以，依靠甩手保持身体平衡就成了顺理成章的事情。
角动量的其他应用
除此之外，角动量守恒在生活中还有许许多多的应用。
一个很典型的例子是直升机的尾翼。为什么直升机都配备一个尾翼呢，似乎直升机只要一个大的螺旋桨提供升力就够了啊？只要用角动量守恒一分析就可以知道，如果没有尾翼，直升机系统是角动量守恒的，因为起飞时角动量为零，所以会一直为零。而直升机的螺旋桨是一定要旋转的，这就让直升机只有机身拼命地往相反方向去旋转才可能保证总角动量始终为零。在没有尾翼的情况下，这种反向旋转是不可避免的，为了让机身不转，必须打破角动量守恒，这就要提供外力矩，尾翼就是用来干这事的。
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右脚踩在地上而左脚往前迈时，左脚一个相对于轴向前的速度，而右脚有一个相对轴向后的速度。假设我们的手不甩的话，他们对身体总角动量就没有贡献，于是身体有了一个绕参考轴顺时针旋转的角动量。而当左脚踩在地上而右脚向前迈进时，相应的，人的身体具有逆时针旋转地角动量。注意，身体的角动量刚才还是顺时针，现在就变成了逆时针。根据角动量定理，角动量只要发生改变，就必须有力矩作用在系统上。因此，脚底必须给身体一个让其...

右脚踩在地上而左脚往前迈时，左脚一个相对于轴向前的速度，而右脚有一个相对轴向后的速度。假设我们的手不甩的话，他们对身体总角动量就没有贡献，于是身体有了一个绕参考轴顺时针旋转的角动量。而当左脚踩在地上而右脚向前迈进时，相应的，人的身体具有逆时针旋转地角动量。注意，身体的角动量刚才还是顺时针，现在就变成了逆时针。根据角动量定理，角动量只要发生改变，就必须有力矩作用在系统上。因此，脚底必须给身体一个让其逆时针旋转的力矩，这是走路时身体受到外力矩的唯一方式。

但是由于人在匀速走路（通常情况下，我们的步行都可看成匀速的），所以把人看成一个整体的话，TA 所受的合力必然为 0 。因此这个力矩就必须是由一对等大、反向的力产生，而这个力就需要由脚底板和地面有个相对的旋转运动才能产生。
然而这种脚底转着搓地的动作想想都觉得难受，我们的身体大概没有进化出专门干这种诡异事情的肌肉。总结一下就是：如果不甩手，脚底板就要承受很别扭的转着搓地的运动。一般来说人们在走路时是不会选择后者的，因此依靠甩手保持身体平衡就成了顺理成章的事情。

当我们认可了脚底不会去转着搓地之后，人的身体整个就没有外力矩了，进而有角动量守恒并且等于零。换句话说，根植于潜意识中的走路程序始终是在维持着身体的角动量守恒。据此我们就可以很轻松地看出人类走路时应该如何甩手了：当两腿让身体有顺时针旋转时，双手就必须让整体再有个逆时针旋转，即哪边的腿往前迈，哪边的手就必须往后甩，这样才能让整体角动量保持为零，这就是正常的甩手方式；而如果顺拐的话，手和腿朝着同一方向，显然无法让整体角动量为零，这样走路的话就又需要脚底板难受了。这就是走路甩手奥秘的全部。
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