Американцы на Луне не были! - страница 25

Вернемся к бегу. Если отвлечься от замедленной съемки, то видно, что астронавтам в скафандрах очень тяжело. А ведь они на Луне, где вес в шесть раз меньше, чем на Земле, при том, что сила мускулатуры остается той же. Скажем, астронавт Олдрин в скафандре (около 11 кгс) и с ранцем жизнеобеспечения (45 кгс) весит на Земле 161 кгс, а на Луне – 27 кгс. Давайте вспомним школу и немного посчитаем.

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/сек^>2, а на Луне 1,6 м/сек^>2. 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:

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

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 √1,5 = 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 0,9×4,2 = 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.