Есть у меня знакомый - Тёма Ш., тоже бывший физтех. Едем мы с ним как-то по своим мелким делишкам, болтаем о том, о сем (наверное о болячках и здоровье)... Тёма что-то стал рассказывать про фитнес-центр, упражнения, и, в частности, про то, что он бегает по беговой дорожке с наклоном.
А я уже думал как-то на эту тему раньше и пришел к выводу, что наклон беговой дорожки ничего не дает: центр тяжести тела остается на месте и никакой дополнительной работы ты не совершаешь. Никакого подобия бега в гору тут не получается. И я тут же и высказал все это Тёме.
Его реакция меня поразила (я бы даже обиделся, если бы не был уверен в своей правоте):
- Что ты ерунду говоришь? Я же бегал и знаю, что бежать по наклонной дорожке значительно труднее. Да я даже не хочу говорить с тобой на эту тему, ты наверно смеешься и говоришь несерьезно...
И потом стал еще что-то говорить про системы отсчета, лифты... Я не совсем понял и не могу сейчас повторить. - А как же закон сохранения энергии, почему же ты сильнее устаешь если не совершаешь никакой дополнительной работы против силы тяжести?
- А ты раскручивашь беговую дорожку своими ногами!
Прошло некоторое время, встречаемся мы с Тёмой в компании с друзьями-физтехами и я поднимаю тему опять. Только я решил упростить, переформулировать задачку:
Эскалатор движется вниз. Ты по нему шагаешь вверх так, что остаешься на месте. Вопрос - устаешь ли ты так же, как если поднимаешься по неподвижному эскалатору? Или меньше?
С моей точки зрения - ты вообще не устаешь (в теории), а на практике ты устаешь совсем чуть-чуть, как если ты идешь по ровной дороге, высоко поднимая колени (имитируя подъем по ступенькам). И, конечно, устаешь значительно меньше, чем если поднимаешься по неподвижному эскалатору.
Надо мной посмеялись и все поддержали Тёму. А энергию-работу тоже списали на эскалатор - ты совершаешь над ним работу и раскручиваешь его.
Вот так оказалось все запущено в головах выпускников МФТИ. Или в моей собственной голове? Я даже засомневался, может я действительно ошибаюсь? Не зря же, в конце концов, делают регулировку наклона в беговых дорожках? Может ты действительно в наклонном режиме передаешь ей дополнительную энергию?
Вернемся к нашему эскалатору. Предположим, что эскалатор опускается не плавно, а резко рывками. Ты стоишь на ступеньке. Она резко проваливается вниз. Ты бы начал падать вниз, но ты резко переставляешь ногу на следующую ступеньку (которая как раз оказывается там, где была предыдущая). Очевидно, что никакой работы над эскалатором ты в данном случае не совершаешь (и против силы тяжести тоже) и значит совсем не устаешь. Похоже прав все-таки я, а не Тёма & Co. Ведь непрерывное движение эскалатора можно аппроксимировать множеством таких мелких рывков-падений, когда ты много раз по чуть-чуть распрямляешь ногу через воздух, оставаяся все время на месте.
Хотя, конечно, неплохо бы провести эксперимент и проверить это дело на реальном эскалаторе.
Похоже, причина их заблуждений - здравый смысл. Мы знаем, что по стоящему эскалатору подниматься тяжело. Мы понимаем, что по эскалатору, идущему вниз, подниматься еще труднее. И необоснованно переносим это знание на любой вид движения вверх по эскалатору, даже на такой бессмысленный вид движения, как "неподвижный подъем". А, оказывается, подниматься по движущемуся вниз эскалатору оставаясь на одной высоте - легко!
Или как?
