Найти тему
Petr Vokhmintsev

Прыжки на Земле и на Луне.

Сила тяжести на луне в 6 раз меньше земной. Значит и подпрыгнуть можно в 6 раз выше. Вроде бы всё правильно. Давайте проверять.

Лучший прыжок в высоту, который может выполнить мужчина, поднимет его центр масс приблизительно на 0,6 м (h = 0,6 м). При прыжке мышцы ног работают на расстоянии примерно 0,3 м (d = 0,3 м). Значит, мышечная сила, необходимая для прыжка, равна
Вот такая замечательная формула. Вывод см. https://studfile.net/preview/2652154/page:40/
Вот такая замечательная формула. Вывод см. https://studfile.net/preview/2652154/page:40/

Таким образом, относительно тренированный мужчина массой в 80 кг использует для прыжка вверх с места мышечное усилие в 2354,4 Н. Под действием которой происходит ускорение 19,62 м/с^2 или 2g.

В результате время действия силы 0,175 секунды, скорость в начале прыжка 0,43 м/с, длительность прыжка 0,7 с, высота искомые 0,6 м.

Пересаживаем подопытного кролика с Земли на Луну. Масса, глубина приседа и мышечные усилия остаются прежними. Меняется только ускорение свободного падения.

Что получается? А получается, что действующее ускорение увеличивается до 27,81 м/с^2 или 2,83 g. Сила тяжести же меньше. Время действия силы уменьшилось до 0,146 с, скорость при отрыве от поверхности увеличилась до 4,08 м/с, время прыжка стало аж 5,04 с.

А что с высотой прыжка?

А высота прыжка внезапно стала 5,15 м или в 8,6 раза больше чем на Земле, а не в шесть. Вот так! Почему так, смотри выше.

Но это для шарообразного коня мужика в вакууме. В реальности и прыжки ниже (0,4 - 0,5 м) и усилия меньше (1800 - 2100 Н).

Это, что называется в лабораторных условиях. По той же Луне без скафандра ходить, а тем более прыгать несколько затруднительно. А это дополнительные 91 кг массы частично распределённой по организму.

Американский лунный скафандр A7L. Фото НАСА.
Американский лунный скафандр A7L. Фото НАСА.

Возвращаем нашего подопытного обратно на Землю, наряжаем в американский скафандр A7L и заставляем прыгать с тем-же мышечным усилием и глубиной приседа. Ну... Примерно 12 см. И это при условии, что сам скафандр кроме веса ни какого сопротивления не оказывает. Не впечатляет.

Желающие попробовать как это могут надеть на себя несколько слоёв одежды, рассовать по карманам гантели, обуться в мокрые кирзовые сапоги (до общей массы килограммов под 30), надеть на спину рюкзак с грузом в 60 кг. И со всем этим попрыгать.

Главное, результатами поделиться не забудьте.

Опять тащим нашего подопытного на Луну, но уже в скафандре. Все остальные условия те-же. У-ух! 2,25 м в тяжёлом скафандре с СЖО.

На самом деле меньше из-за разницы давлений снаружи и внутри. Это тоже оказывает сопротивление прыжкам, как и гравитация. Но тем не менее.

Можно прикинуть какие усилия нужны для показанного нам прыжка Джона Янга.

Джон Янг ещё стоит. Кадр из трансляции.
Джон Янг ещё стоит. Кадр из трансляции.
Сколько там присяда? Сантиметров 10? Кадр из трансляции.
Сколько там присяда? Сантиметров 10? Кадр из трансляции.
Подпрыгнули. Судя по усреднённой оценке, сантиметров на 45. Кадр из трансляции.
Подпрыгнули. Судя по усреднённой оценке, сантиметров на 45. Кадр из трансляции.

Если я неправильно определил высоту прыжка или предварительного присяда, то поправьте.

А для таких цифр мышечное усилие получается примерно 1500 ньютонов, если к ним добавить усилия направленные на преодоление сопротивления скафандра, грунта и прочих препятствующих факторов, то получатся цифры близкие к усреднённым максимальным усилиям при прыжках. Тем более, что для лётчиков и астронавтов прыжки с места вверх профилирующими в их деятельности не являются.

Таким образом, в видеозаписи прыжков Янга явных ляпов нет.