Юный техник 1987-05, страница 31
пах, а у насекомых число ног больше — шесть у жуков, восемь у пауков. А ведь есть еще сороконожки. Ученым, создавая «шагохо-ды», пришлось руководствоваться не подсказками природы, а исходить из законов физики. Прежде всего требовалось обеспечить устойчивость аппарата. Вы, наверное, слышали, про знаменитую Пизанскую башню, которая вот уже много лет будто бы падает, но ведь все стоит и стоит! Секрет устойчивости прост: вертикальная прямая, проведенная из центра тяжести башни, проходит через ее основание. Поэтому в соответствии с законами физики башня не падает. Точно так же и шагающий аппарат не упадет, если центр тяжести будет проектироваться внутрь опорного многоугольника, то есть многоугольника, вершинами которого служат точки касания поверхности ногами «шагохода». Меньше трех вершин у многоугольника быть не может, значит, и механизм для устойчивости должен иметь хотя бы три точки опоры. Действительно, вряд ли кто решится пользоваться двуногим столом или стулом. И лошадь, даже цирковая, не простоит долго на двух копытах. Но как же человек? Ведь у нас-то опоры всего две! Да, это так. Но ступня человека имеет довольно большую площадь, и здесь надо говорить не о точке опоры, а об опорной поверхности. Встаньте прямо. Ваша площадь опоры ограничена внешними границами ступней и линиями, соединяющими пятки и носки. Теперь попробуйте наклонить корпус вперед. До тех пор, пока проекция центра тяжести не выйдет за пределы площади опоры, вы сохраните равновесие. Но если увеличите наклон, то наступит момент, когда для сохранения равновесия придется выставить ногу вперед и окажется... что вы сделали шаг. Опять наклон и — придется выставить вперед вторую ногу. Вы идете! Не случайно говорят, что ходьба — это ряд последовательных падений тела, предупреждаемых постановкой ноги. При движении совсем не нужно выполнение условия устойчивости, обязательного для неподвижного объекта. В этом смысле стоять труднее, чем идти. Более того, при увеличении скорости возможна устойчивость и без опоры — ведь бегущий человек или скачущая лошадь в определенные моменты вообще не касаются земли! Так что давайте различать виды устойчивости. Статическая, то есть устойчивость неподвиж 29 |
