Ходьба

А еще нам говорят:

– При ходьбе и беге нога отрывает человека 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

t=? (2h / g),

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

? (2h / 9,8) = 0,139?(2h)

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:

0,319 ? (2 ? 0,1) = 0,14 сек.

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 = ? (2 ? 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 1,5u ~= 1,22 раза (сопротивлением воздуха пренебрегаем), по сравнению с Олдрином в трусах на Земле.

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 0,9 ? 4,2 = 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 = 3,3 м.

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 немудрено, 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…

– Ну, вы и блеснули физикой и математикой. Проштудируйте-ка правила спортивной ходьбы: тот, кто отрывается от земли, дисквалифицируется. Ходьба тем и отличается от бега, что ноги НЕ ОТРЫВАЮТСЯ ОТ ОПОРЫ и тело передвигается вперед ровно на столько, на сколько будет вперед выброшена нога, так что вы ошиблись в первой же строчке своего рассуждения. Грустно, но правда.

Ю.И. МУХИН. А мне весело, поскольку, во-первых, насовцы сообщили еще одну цель полета астронавтов на Луну – оказывается, они там должны были заниматься спортивной ходьбой, а во-вторых, это каким же надо быть придурком, чтобы записать, да еще и выделить шрифтом, что при ходьбе «ноги НЕ ОТРЫВАЮТСЯ ОТ ОПОРЫ»? Это ведь не катание на лыжах. Ну хиви, ну титаны мысли!

Хиви НАСА: Но в этом рассуждении это – не единственная ошибка: «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 = 3,3 м». Дело в том, что скафандр затрудняет движение именно тем, что уменьшает силу начального горизонтального толчка, за счет чего уменьшается начальная горизонтальная скорость! А не абстрактно «затрудняет движения», как вы говорите, безосновательно полагая уменьшение шага из-за скафандра одинаковым и на Земле, и на Луне. Говоря языком цифр, окончательную длину шага следовало бы считать не 0,9 ? 4,2–0,5 = 3,3, а: (0,9–0,5) ? 4,2 = 1,7 метра. Что вдвое меньше, чем вы предлагаете, не так ли?

Ю.И. МУХИН. Сила – это то, чем обладает человек, и он ею обладает вне зависимости от того, что на нем надето, не так ли? (is not it? – это я для насовцев, вложивших этот текст в головы своих хиви). Разве надетые на ноги или руки кандалы уменьшают силу рук или ног? Нет, они сковывают их движения, и только!

Хиви НАСА: А вообще, удивляюсь, как это вы так смело измерили энергию прыжка: она считается совсем не так. Как – знают биологи.

Ю.И. МУХИН. По правде сказать, чтобы вас, хиви, удивить, много не требуется. Гораздо больше усилий требуется, чтобы хотя бы что-нибудь объяснить вам. Вот вы прочли мой текст, но так и не сумели понять элементарного: что я не «измерял энергию прыжка», а рассчитал его длину. Ну вот как вам объяснить, что «измерил» и «рассчитал», «энергия» и «длина» – это немного разные вещи?