ПРАВИЛЬНО ЛИ МЫ ХОДИМ?

ПРАВИЛЬНО ЛИ МЫ ХОДИМ?

Многие, путешествуя по Африке и Азии часто бывают поражены, увидев женщин, несущих на голове грузы огромных размеров. Нередко вес такой поклажи достигает 70 % веса человека. Естественно, что поднять себе на голову такую ношу женщина без посторонней помощи не может, и поэтому довольно часто можно увидеть, как двое еле-еле поднимают груз, который после этого одна с легкостью уносит. Неужели, действительно, им легче переносить грузы на голове?

Известно, что показателем энергетических затрат человека может служить скорость потребления им кислорода, при этом один литр израсходованного кислорода соответствует энергии, равной 20,1 кДж. В опытах на добровольцах было установлено, что при обычном способе ношения груза (за спиной) потребление кислорода растет пропорционально увеличению ноши так, что груз, равный 50 % веса тела носильщика, увеличивает на 50 % его энергетические затраты. Такая же зависимость имела место и в тех случаях, когда добровольцев просили переносить груз на голове, чему их раньше не обучали.

Каково же было удивление ученых, когда они обнаружили, что африканские женщины при переносе 50 %-ного груза на голове увеличивают потребление кислорода лишь на 30 % ! Почему это происходит?

Ответить на этот вопрос помогли наблюдения. Обычная для тех мест картина. Женщина возвращается домой с наполненным до краев ведром на голове. Как это ни удивительно, но вода не расплескивается по дороге. А это значит, что при движении отсутствует (или почти отсутствует) вертикальный компонент ускорения. Следовательно, и центр тяжести африканской женщины вместе с грузом не движется в вертикальном направлении.

Схематическое изображение шагающего человека и соответствуюшие изменения высоты его центра тяжести (пунктирная линия).

Известно, что при обычной ходьбе высота центра тяжести претерпевает заметные колебания (см. рисунок сверху), периодически поднимаясь и опускаясь на несколько сантиметров. Естественно, что на такие никому не нужные колебания центра тяжести мы вынуждены затрачивать значительную энергию. Поэтому такой (обычный для нас) способ ходьбы можно сравнить с ездой начинающего автолюбителя, который, пытаясь сохранить постоянную среднюю скорость движения, попеременно нажимает то на педаль газа, то на тормоз, расходуя в результате гораздо больше топлива. В отличие от этого, у многих жителей стран Азии и Африки выработалась такая походка, при которой они удерживают свой центр тяжести на постоянной высоте, что значительно уменьшает их энергетические затраты при ходьбе.

Для тех, кто ходит обычным образом, не заботясь о поддержании центра тяжести на постоянной высоте, учёные придумали специальное устройство, которое преобразует часть энергии наших вертикальных перемещений в электрическую энергию. Это устройство легко помещается в небольшой рюкзак и представляет собой электрогенератор, который начинает работать, когда его трясут с небольшой частотой вверх – вниз – вверх –вниз. При обычной ходьбе мощность такого генератора составляет около 7 Вт, что вполне достаточно, например, для подзарядки любых мобильных телефонов.