Все для дітей


Я. Перельман
"Цікава фізика". Книга 1.
Глава 2. Тяжкість і вага. Важіль. Тиск

ХОДЬБА І БІГ

Те, що ви робите десятки тисяч разів в день протягом усього життя, повинно бути вам прекрасно відомо. Так прийнято думати, але це далеко не завжди вірно. Найкращий приклад - ходьба і біг. Є що-небудь більш нам знайоме, ніж ці рухи? А чи багато знайдеться людей, які чітко уявляють собі, як, власне, ми пересуваємо своє тіло при ходьбі і бігу і чим різняться ці два роду рухів? Послухаємо ж, що говорить про ходьбі і бігу фізіологія [Текст уривка запозичений з "Лекцій із зоології" проф. Поля Бера; ілюстрації додано укладачем.]. Для більшості, я впевнений, це опис буде абсолютно нове.

“Припустимо, що людина стоїть на одній нозі, наприклад, на правій. Уявімо собі, що він піднімає п'яту, нахиляючи в той же час тулуб вперед (При цьому йде людина, відштовхуючись від опори, чинить на неї додатковий до ваги тиск - близько 20 кг. Звідси, між іншим, випливає, що йде людина сильніше тисне на землю, ніж стоїть. - Я. П.).


Як людина ходить. Послідовні положення тіла при ходьбі.

При такому положенні перпендикуляр з центру тяжкості, зрозуміло, вийде з площі підстави опори, і людина повинна впасти вперед. Але щойно починається це падіння, як ліва нога його, що залишилася в повітрі, швидко посувається вперед і стає на землю попереду перпендикуляра з центру тяжіння, так що останній, тобто перпендикуляр, потрапляє в площу, утворену лініями, якими з'єднуються точки опори обох ніг. Рівновага таким чином відновлюється; людина ступила, зробив крок.


Графічне зображення рухів ніг при ходьбі. Верхня лінія (А) відноситься до одній нозі, нижня (В) - до іншого. Прямі лінії відповідають моментам опори про землю, дуги - моментів руху ніг без опори. З графіка видно, що протягом проміжку часу а обидві ноги спираються об землю; протягом b - нога А в повітрі, продовжує спиратися; протягом з - знову обидві ноги спираються об землю. Чим швидше ходьба, тим коротше стають проміжки а, с (пор. з графіком бігу, останній малюнок).

Він може і зупинитися в цьому досить стомлюючому положенні. Але якщо хоче йти далі, то нахиляє своє тіло ще більше вперед, переносить перпендикуляр з центру ваги за межі площі опори і в момент загрози падіння знову висуває вперед ногу, але вже не ліву, а праву - новий крок, і т. д. Ходьба тому є не що інше, як ряд падінь вперед, предупреждаемых вчасно поставленої опорою ноги, що залишалася до того позаду.


Як людина біжить. Послідовні положення тіла при бігу (є моменти, коли обидві ноги знаходяться без опори.

Розглянемо справа дещо ближче. Припустимо, що перший крок зроблено. У цей момент права нога ще стосується землі, а ліва вже ступає на землю.


Графічне зображення руху ніг у бігу

З графіка видно, що для людини, що біжить, існують моменти (b, d, f), коли обидві ноги витають у повітрі. Цим і біг відрізняється від ходьби.

Але якщо тільки крок не дуже короткий, ліва п'ятка повинна була піднятися, так як саме це-то підведення п'яти і дозволяє тілу нахилитися вперед і порушити рівновагу. Ліва нога ступає на землю насамперед п'ятою. Коли слідом за тим вся підошва її стає на землю, права нога піднімається зовсім на повітря. У той же час ліва нога, трохи зігнута в коліні, випрямляється скороченням триголовий стегнової м'язи і стає на мить вертикальної. Це дозволяє напівзігнутої правій нозі просунутися вперед, не торкаючись землі, і, слідуючи за рухом тіла, поставити на землю свою п'яту як раз вчасно для наступного кроку.

Подібний ряд рухів починається потім для лівої ноги, яка в цей час спирається на землю тільки пальцями і незабаром повинна піднятися в повітря.

Біг відрізняється від ходьби тим, що нога, що стоїть на землі, раптовим зниженням її м'язів енергійно витягується і відкидає тіло вперед, так що останнє на одну мить зовсім відділяється від землі. Потім воно знову падає на землю на іншу ногу, яка, поки тіло було на повітрі, швидко пересунулася вперед. Таким чином, біг складається з ряду стрибків з однієї ноги на іншу".

Що стосується енергії, що витрачається людиною при ходьбі по горизонтальній дорозі, то вона не дорівнює кулю, як інші думають: центр тяжкості тіла пішохода при кожному кроці піднімається на кілька сантиметрів. Можна розрахувати, що робота при ходьбі по горизонтальному шляху становить близько однієї п'ятнадцятої частки роботи підняття тіла пішохода на висоту, що дорівнює пройденому шляху.

Цікава фізика Я. Перельмана

 






Система Orphus

ПІДТРИМАЙТЕ САЙТ!

Вам сподобався наш сайт, і ви хотіли б підтримати його? Це дуже просто: розкажіть про нас друзям!
ДЕТАЛЬНІШЕ

  © 2014 Все для дітей