Zadanie

Tento príbeh je napísaný podľa skutočnej udalosti.

Jedného dňa sa v nápadovníku objavil príklad, ktorého plné znenie bolo: „Prečo pri chôdzi hýbeme?“ Povedali by ste si, že nič ťažké. Kvík ho napríklad pohotovo vyriešil slovami: „Pretože chceme, aby ideme.“ Od tohoto momentu návrh príkladu zotrval v nápadovníku a vždy pri pohľade naň vyvolal úsmev. Až teraz konečne uzrel svetlo sveta.

Netešte sa však predčasne! My od vás totiž chceme odpoveď na mierne bližšie špecifikovanú otázku, a to: „Prečo pri chôdzi hýbeme rukami?“ Cítite ten rozdiel? Že táto otázka má zmysel, dali vedúcim za pravdu aj vedci, ktorí sa ňou seriózne zaoberali. Okrem iného zistili, že pri chôdzi s rukami pri tele človek spotrebuje viac energie než pri chôdzi s rukami a nohami pohybujúcimi sa v protifáze.1 Pri chôdzi s rukami a nohami vo fáze sa dokonca spotrebuje ešte viac energie.

Pokúste sa po fyzikálnej stránke vysvetliť, aký je účel hýbania rúk počas chôdze a ako s ním súvisí rôzne množstvo spotrebovanej energie pri chôdzi pre uvedené módy pohybu rúk.


  1. To znamená taký pohyb, že pravá ruka ide dopredu súčasne s ľavou nohou a naopak.↩︎

Začnime s tým, že si zodpovieme na otázku: „prečo pri chôdzi hýbeme rukami?“, a až potom sa budeme venovať tomu, ako to súvisí s množstvom spotrebovanej energie pri jednotlivých módoch pohybu rúk. Odpovedať na túto otázku by sme mohli: „lebo môžeme“ alebo „prečo nie?“, a mali by sme v podstate pravdu. Po fyzikálnej stránke sú totiž ruky fyzikálnym kyvadlom, ktorého názov prezrádza, že jeho prirodzeným pohybom je kývanie. Jednoducho, keď máme ruky voľne spustené, tak sa ruky správajú ako fyzikálne kyvadlo, a tým, že chôdza je nerovnomerná, tak pohybujeme ramenom, čiže závesom kyvadla, hore a dole, čím efektívne budíme kmitavý pohyb a ruky už potom robia to, čo robia kyvadlá najlepšie – kývajú sa.

Teraz môžeme pristúpiť k analýze toho, ako je to s energiou. Už sme uviedli, že keď máme ruky voľne spustené, tak sa prirodzene hýbu. Vtedy nemusíme vynakladať žiadnu energiu1 na to, aby sme ich udržali v pohybe. Práve naopak, ak chceme udržať ruky pevne pri tele, tak musíme napínať svaly, aby sme zabránili prirodzenému kmitavému pohybu rúk, čím spotrebúvame energiu. Preto pri chôdzi s rukami pri tele spotrebujeme viac energie než pri prirodzenej chôdzi.

Teraz ešte zostáva zodpovedať, v čom spočíva rozdiel medzi tým, keď sa ruky hýbu vo fáze a v protifáze vzhľadom na nohy. Tu je dôležité si uvedomiť, že keď kráčame, tak sa odrážame od zeme mimo osi tela, preto pri každom kroku na nás zem pôsobí nenulovým momentom sily, ktorý sa nás snaží natáčať; fyzikálne povedané mení náš moment hybnosti. To isté však robia aj kývajúce ruky. Tým, že sa ruky kývajú, tak nás ťahajú za rameno, čím sa nás snažia natočiť; fyzikálne povedané, tiež na telo pôsobia nenulovými momentami síl, čím menia jeho moment hybnosti.

Pri chôdzi sa snažíme držať naše telo a smer chôdze priamo. Každé natáčanie tela je nežiaduce. A to je práve tá kľúčová myšlienka. Ak sa ruky a nohy hýbu v protifáze, tak sa ich efekty viac-menej navzájom rušia, preto netreba vynakladať veľa námahy na to, aby sme udržali priamu chôdzu. Naopak, keď sa ruky a nohy hýbu vo fáze, tak sa ich príspevky nasčítajú. Potom musíme svalmi tela korigovať natočenie tela, čo si vyžaduje vynaložiť na to nemalé množstvo energie.2 Preto je chôdza s módom vo fáze energeticky ďaleko nevýhodnejšia.


  1. samozrejme okrem energie spotrebovanej na samotný pohyb nôh pri chôdzi↩︎

  2. Keby k tomuto korigovaniu nedochádzalo, tak naša chôdza vyzerá ako chôdza Braňa Mojseja z vínnej pivnice.↩︎

Diskusia

Tu môžte voľne diskutovať o riešení, deliť sa o svoje kusy kódu a podobne.

Pre pridávanie komentárov sa musíš prihlásiť.

  • Martin Belluš

    10. júl 2019 14:58

    https://www.ksp.sk/ulohy/riesenia/1730/