Здравствуйте, друзья! Родители маленьких детей знают, что малышам трудно быстро идти, и они почти бегут за взрослыми. Мой, наоборот, не пытается бежать, а падает на землю, если я иду слишком быстро. Мне стало интересно, почему так происходит. Понимаю, что ругать ребенка бесполезно, и заставлять идти быстрее, если он не может, тоже.
Попытаюсь разобраться в этом вопросе с позиций физики.
Дело не в том, что у детей меньше сил. Масса у них тоже меньше, поэтому и перемещаться им должно быть легче.
Рассмотрим вопрос детской ходьбы с точки зрения теории масштабирования. Главным масштабирующим фактором является длина ног, а значит, рост человека. Сразу оговорю, что мы рассматриваем ситуацию нормальной ходьбы, когда человек идет в своем комфортном темпе, специально не ускоряясь и не замедляясь.
При ходьбе ноги человека приходят в колебания, и период этих колебаний хорошо описывается моделью математического маятника. Ноги, конечно, далеко не математический маятник, но для оценки такой точности будет достаточно.
Период колебаний пропорционален корню из длины ноги. Длина шага пропорциональна длине ноги, так как угол раствора ног при ходьбе примерно одинаковый. Рассчитаем, как будет зависеть скорость хода от длины ног. За период колебаний одной ноги (туда-обратно) человек совершает 2 шага, то есть расстояние пропорционально длине ноги. Это расстояние поделим на период:
Получается, что скорость перемещения человека пропорциональна корню из длины ноги. Чем длиннее ноги, тем больше скорость, но, к счастью для детей, эта зависимость не прямо пропорциональная, корень немного помогает. Я выше сына в 1,5 раза, а скорость больше только в 1,2 раза.
Когда мы идем с ребенком, я сильно устаю. Трудно медленно ходить, а он быстро идти не может, особенно зимой. Для того чтобы меньше уставать, необходимо синхронизировать ритмы, и мне помогают веселые песни. Когда начинаю петь детские ритмичные песни, и мне, и ребенку становится проще идти в ритме песни. Он уже не плетется позади, оттягивая руку, а у меня занят рот, и неудобно ругаться "что же ты ползешь как черепаха".
Надо сказать, что при беге такой масштабирующей зависимости нет. Период колебаний уже значительно меньше, чем обеспечивается моделью маятника, а скорость отталкивания от Земли зависит от силы упругости мышц, которая определяется тренировкой, а не ростом. Некоторые дети могут очень быстро бегать, и я радуюсь, что сынок не из этих некоторых, которым родителям приходится догонять.
Друзья, желаю вам приятных прогулок с детишками! Пусть интересные беседы или веселые песни скрашивают их и сводят на нет все масштабирующие факторы, связанные с ростом!
Спасибо за внимание! Буду рада лайкам и новым подписчикам!