Бег на Луне
При ходьбе и беге нога отрывает нас от земли и подбрасывает
вверх на некую высоту h. Энергия этого броска равна нашему весу, умноженному на
эту высоту. На Луне наш вес будет в 6 раз меньше, следовательно, при том же
привычном мускульном усилии нога подбросит нас на высоту h в 6 раз выше, чем на
Земле.
С высоты h нас возвращает на землю сила ее притяжения за
время t, рассчитываемое по формуле, где: g – ускорение свободного падения,
равное на Земле 9,8 м/сек2, а на Луне 1,6 м/сек2? На землю мы опустимся за
время
Предположим, что Олдрин на Земле, дома, в одних трусах при
ходьбе без напряжения подбрасывает свое тело на 0,1 м над землей, тогда в
воздухе он будет находиться 0,3192
На Луне в скафандре и с ранцем жизнеобеспечения он имеет
массу в 1,5 раза больше, чем на Земле, следовательно, и высота его подъема над
поверхностью Луны будет не в 6,а в 6:1,5 = 4 раза больше, чем в одних трусах на
Земле. С этой высоты он опустится на поверхность за время t = 4?0,1/1,6 = 0,71
сек.
Сила мускулов ноги придает энергию и горизонтальной
составляющей ходьбы или бега, эта энергия равна половине произведения массы на
квадрат скорости. При тех же затратах мускульной энергии увеличение массы
одетого в скафандр Олдрина в 1,5 раза вызовет уменьшение скорости движения его
над поверхностью Луны в ^/l,5 = 1,22 раза (сопротивлением воздуха пренебрегаем)
по сравнению с Олдрином в трусах на Земле.
(Мне кажется сомнительным, чтобы на глаз было заметно такое
уменьшение скорости, боюсь, что я на глаз не смогу определить, идет человек со
скоростью 5 км/час или 4,1 км/час, едет ли автомобиль со скоростью 10 км/час
или 8 км/час).
Предположим, что на Земле Олдрин в одних трусах делает над
поверхностью за рассчитанные нами 0,14 сек шаг длиной в 0,9 м. На Луне в
скафандре его скорость уменьшится в 1,22 раза, но время до опускания на
поверхность возрастет в 0,71: 0,14 = 5,1 раза, следовательно, ширина шага
Олдрина увеличится в 5,1: 1,22 = 4,2 раза, или до 0,9x4,2 = 3,8 м. Скафандр
затрудняет движение, и, положим, по этой причине его шаг уменьшится на 0,5 м на
Земле. На Луне он тоже уменьшится на это расстояние и составит 3,8‑0,5 = 3,Зм.
Следовательно, на Луне в скафандре скорость шага движения
астронавтов над поверхностью должна быть чуть медленнее, чем на Земле, но
высота подъема при каждом шаге должна быть в 4 раза выше, чем на Земле, и
ширина шага в 4 раза шире.
В фильме астронавты бегают и прыгают, но высота их прыжков и
ширина их шагов значительно меньше, чем на Земле. Это не мудрено, ведь когда их
снимали в Голливуде, на них все же была хотя бы имитация скафандра и ранца
жизнеобеспечения, они были изрядно нагружены, и им было тяжело. И
воспроизведение съемок в замедленном темпе эту тяжесть не может скрыть. Астронавты
очень тяжело топают ногами при беге, из‑под их ног вылетают килограммы песка,
они еле поднимают ноги, носки все время гребут по поверхности. Но медленно…
Такой эпизод. Олдрин с шутками и прибаутками спрыгивает с
последней ступеньки лунного модуля на «Луну». Высота около 0,8 м, он руками
придерживается за лестницу. Поскольку его вес в скафандре 27 кг, т. е. в четыре
раза легче, чем в одних трусах на Земле, то для его тренированных мускулов этот
прыжок равносилен спрыгиванию на Земле с высоты 0,2 м, т.е. с одной ступеньки.
Пусть каждый из вас спрыгнет с такой высоты, даже не придерживаясь ни за что
руками, и посмотрит на свое состояние. Олдрин при прыжке со ступеньки медленно
опустился на поверхность, затем у него начали сгибаться колени, и он согнулся в
пояснице, т. е. он так тяжело ударился при «прилунении», что его тренированные
мускулы не удержали тело в скафандре в вертикальном положении.
|
