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 её 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 своё тело на 0,1 м над землёй, тогда в воздухе он будет находиться, сек

На Луне в скафандре и с ранцем жизнеобеспечения он имеет массу в 1,5 раза больше, чем на Земле, следовательно, и высота его подъёма 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, сек

Сила мускулов ноги придаёт 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

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, идёт 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 возрастёт 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 x 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,З м.

Следовательно, на Луне в скафандре скорость шага движения астронавтов над поверхностью должна быть чуть медленнее, чем на Земле, но высота подъёма 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 всё же была хотя бы имитация скафандра и ранца жизнеобеспечения, они были изрядно нагружены, и им было тяжело. И воспроизведение съёмок 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 всё 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 своё 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. (В данном случае физики-ортодоксы будут настаивать на учёте массы при гашении энергии почти свободного падения, да нет проблем — E = mgh, где масса остаётся такой же как и на Земле, высота меньше метра, но вот ускорение свободного падения как ни крути в 6 раз меньше, т. е. потенциальная энергия, конвертированная в кинетическую, будет как и говорит Мухин меньше всё в те же 6 раз. И аналогию он приводит верную: в земных условиях — это прыжок с 13 сантиметровой высоты и демпфируется он, пружиня на одних носочках, отнюдь не сгибась и приседая. — Sorry, J.)