Класс!ная физика



Как мы ходим?

Трение при ходьбе

Если Вы скажете, что сила трениянаправлена противоположно направлению движения тела, то Вам - "зачё-ё-ёт"!!!

Однако, бывают и сюрпризы!!!

Рассмотрим ходьбу человека по горизонтальной поверхности...

Куда направлена сила трения на первом этапе ходьбы- при толчке ноги? Оказывается, тоже в сторону движения человека!

Когда человек, делая шаг, отталкивается от земли, подошва ботинка стремится продвинуться назад, в сторону противоположную движению человека. А сила трения, действующая со стороны земли на подошву, направлена против движения подошвы. В этом случае сила трения действует противоположно направлению движения подошвы (но по направлению движения человека). Если трение достаточно для того, чтобы нога не проскальзывала, то нога во время толчка перемещаться не будет. В этом случае сила трения - это сила трения покоя. Если нога проскальзывает: подошва движется назад, голова остается на месте, человек падает.

Второй этап ходьбы - отставшая нога выносится вперед и ставится на землю. В этом случае сила трения направлена уже против движения человека.

Таким образом, приходьбе направление силы трения все время меняется.

Теперь посмотрите, как работает сила трения при катании на лыжах ...

Но вот Вы отправляетесь в горы ... Если спуск крутой, человек тормозит ногами, и сила трения направлена против скорости человека.

При пологом спуске и при подъеме на гору тормозить не надо, и сила трения возникает так же, как и при ходьбе по ровному месту.

Интересно!

Хорошо известно, что в критические моменты, чтобы не сорваться со скользкой жерди или подняться по крутой стене, человек не очень-то доверяет обуви, предпочитая действовать босиком. И не зря. Oгромнoe преимущество нашей голой пятки и стопы в том, что они эластичны. Это дает им возможность «вписываться» в шероховатый рельеф, резко увеличивая площадь контакта с твердой поверхностью, а следовательно и сопротивление проскальзыванию.

Особый мелкий гофр (волнистость) кожи на человеческой ступне также препятствует проскальзыванию ноги назад. Этот гофр совершенно не изнашивается, а точнее, непрерывно восстанавливается по мере истирания кожи.

Любопытно, что в значительно большей мере полезным свойством "вписываться в рельеф" обладают ступни слонов. В поднятом положении конец нorи этих гигантов имеет закрyгленную форму, как бы лишенную стопы, Зато при опоре на землю ступня буквально расплющивается так, что ее диаметр превышает толщину ноги.

А на Луне-то!!!

Американские астронавты члены экипажа «Аполлон-12» Ч. Конрад и А. Бин рассказывали, что по Луне ходить легко, но они часто теряли равновесие, так как даже при легком наклоне вперед можно было упасть. Устойчивость ходьбы человека определяется силой трения между подошвой обуви и почвой. Поскольку сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле, то и сила трения тоже уменьшается в шесть раз, а сила мышц такая же, как и на Земле. Это все равно, что на Земле стать в шесть раз сильнее. Ходьба сразу превратится в прыжки, и устойчивость потеряется.


Источники: журнал "Квант", Силин "Трение и мы"






Устали? - Отдыхаем!

Вверх