Вот бежит человек по горизонтальной поверхности, с постоянной скоростью. Какую работу он при этом совершает? Какую затрачивает энергию?
Для определения её по известной формуле
А = FS,
где S – расстояние, а F – сила сопротивления, которую преодолевает бегун, не хватает как раз знания этой самой силы сопротивления. В неё включается, конечно, преодоление встречного воздушного потока, но это пустяки...
Ноги двигаются в тазобедренных, коленных и голеностопных суставах, отталкиваясь от земли, мышцы торса и спины поддерживают корпус в вертикальном положении, руки раскачиваются, создавая противовес - работает всё тело. И работа, судя по пролитому на трассе поту, совершается не малая! Как же её измерить, как определить?
Вообще говоря, нет ничего проще, если в вашем распоряжении имеется качественный велоэргометр, современный вариант которого – это настоящий медицинский компьютер с датчиками для тела. Он выдаёт на экран всю мыслимую информацию: время, частоту пульса, проделанную работу, мощность, сожжённые калории. На нём следует провести измерения собственной максимальной мощности W, т. е. предельной мощности, которую может развить и, главное, длительное время поддерживать ваше тело.
Однако для определения не кратковременной, а именно «аэробной мощности», педали придётся крутить без остановки в предельном для вас темпе не менее 12 минут, или совершить непрерывную работу примерно в 100 - 150 тысяч джоулей.
Средняя мощность при этом и есть ваша личная аэробная мощность W. Подобный тест, однако, связан с большой нагрузкой на сердце и возможен только для тренированных людей.
Найдя развиваемую вами предельную мощность и считая, что такую же вы развиваете при длительном беге (если, конечно, нагружаете себя как следует), можно найти и такую интересную величину, как сила сопротивления F, которую вы преодолеваете:
F = W/v, (1)
где v – скорость бега.
Сила эта не есть величина постоянная и должна зависеть от скорости бегуна:
F = kv, (2)
где k – коэффициент. Тогда мощность, развиваемая человеком при беге, получается связанной со скоростью нелинейно:
W = kv>2. (3)
* * *
...Формула (2), однако, как и утверждение, что сила непременно должна зависеть от скорости, чисто эмпирические и вызывают сомнения. Зависимость силы сопротивления