Політ птаха і політ людини

Мрія про політ - про махають польоті - стара якщо не як світ то, у всякому разі, як історія розвиненого людської свідомості. Стародавні, маючи перед очима приклад птахів, які не могли уявити собі інший спосіб польоту. Такою є і перша збережена в історії спроба осмислити політ з точки зору тодішніх наукових знань. Це зробив Леонардо да Вінчі Знадобилися ще сотні років спостережень і дослідів, щоб прийти до тієї очевидної для нас думки, що літати можна і на нерухомому крилі. Тепер же ми пройшли з цього шляху так далеко, що залишили позаду пернатих літунів майже за всіма показниками, хоча ні один літальний апарат не "володіє своїм тілом» настільки досконало, як птах. Всупереч незліченним невдач, що махає політ і сьогодні привертає величезну число ентузіастів. Його легкість, спонукає любителів будувати моделі і подавати хитромудрі »проекти в щасливій упевненості, що саме їм відомий секрет, який дозволить нарешті людині зробити махає політ.

Але потім настає розчарування: зробити крок далі літаючих моделей - а їх за останню сотню років побудовано без числа - не вдалося поки нікому.

З відром на голові

Якщо вам не доводилося подорожувати по Африці, по Азії, то вже в кіно або по телевізору ви напевно бачили - жінки несуть на голові вантажі величезних розмірів. Нерідко вага такої поклажі досягає 70% ваги людини. Природно, підняти собі на голову таку ношу жінка без сторонньої допомоги не може, і іноді двоє чоловіків з працею піднімають вантаж, який після цього одна жінка з легкістю забирає. Невже їм легше переносити вантажі на голові? Відомо, що показником енергетичних витрат людини може служити швидкість споживання ним кисню, при цьому 1 літр витраченого кисню відповідає енергії 20 кДж. Вчені в дослідах на добровольцях встановили, що при звичайному способі носіння вантажу (за спиною) споживання кисню зростає пропорційно збільшенню ноші так, що вантаж, рівний 50% ваги тіла носія, збільшує на 50% його енергетичні витрати. Така ж залежність мала місце і в тих випадках, коли добровольців просили переносити вантаж на голові, чому їх раніше не навчали.

Яке ж було здивування вчених, коли вони виявили, що африканські жінки при перенесенні на голові вантажу в 50% власної ваги збільшують споживання кисню лише на 30%!

Звичайна для тих місць картина - жінка повертається додому з наповненим до країв посудиною на голові. Отже, і центр ваги «носіянки" не рухається у вертикальному напрямку. Якщо вважати, що при ходьбі нога, що стикається з землею, випрямлена, що не зігнута в коліні, то очевидно, що центр ваги буде розташовуватися нижче за все тоді, коли обидві ноги стосуються землі.

Найвищого положенню центру тяжіння буде відповідати момент, коли стикається з землею нога знаходиться у вертикальному положенні. Можна, можливо вважати, що центр ваги рухається по дузі кола, радіус якої дорівнює довжині ноги, періодично піднімаючись і опускаючись на кілька сантиметрів. Природно, що при кожному кроці на, взагалі кажучи, нікому не потрібне підняття центру ваги ми змушені затрачати цілком певну енергію. Тому такий спосіб ходьби можна порівняти з їздою початківця автолюбителя, який, намагаючись зберегти постійну середню швидкість руху, поперемінно натискає то на акселератор, то на гальмо, витрачаючи в результаті набагато більше палива. На відміну від європейців, у багатьох жителів країн Азії і Африки виробилася така хода, при якій вони утримують свій центр ваги на постійній висоті, щозначно зменшує енергетичні витрати при ходьбі.

Відважні стеклолази

Це питання хвилювало ще Роберта Гука. Він вважав, що мусі допомагають кігтики, які знаходяться на кінцях кожної з шести її лапок. Може бути, це і так, але тільки коли вона повзає по шорсткою поверхні, а не по склу. Англійські вчені, озброївшись сучасною технікою, показали, що здатність мух пересуватися по дуже гладкі поверхні пояснюється знову-таки силами поверхневої натягу. Вони виявили, що на кінці кожної лапки між кігтиками знаходяться волоски, що утворюють щетину. Кожен волосків закінчується присоскою, має форму диска. Вивчаючи сліди мух, які гуляють по чистим поверхонь, вчені виявили, що вони ідентичні цим дискам. Відбитки не випаровується, а їх хімічний аналіз показав, що це жири. Незважаючи на те, що жир слизький, він сприяє злипанню волосків і скла. Це відбувається через те, що поверхнево натяг у жиру дуже велике. (Якщо лапки мухи знежирити, то муха на деякий час втрачає здатність пересуватися по скляній поверхні через ковзання).

Список літератури

«Чому людина не стала велетнем» Д. Сигаловский

«Фізика і біологія» А. Саттарова

«Про питому потужність людини та сонця» В. Лонге, Т. Лоте

«Політ птаха та політ людини» А. Борін

«Великі та маленькі на прогулянці» К. Богданов