Плохие новости для Министерства Монти Пайтона Глупых Прогулок: классические один-два шага не собираются падать вышедшие из моды. Люди предпочитают знакомые шаги, известные как «ходьба» и «управление», потому что они требуют наименьшего количества энергии переместиться на данной скорости, согласно новому исследованию.Человеческие ноги могут переместиться во многих направлениях и на многих скоростях, но на практике, наше передвижение имеет тенденцию быть довольно прямым.
Когда человек хочет гулять, он ударяет землю пяткой и затем отодвигает, свой орган, образующий дугу по каждому шагу как перевернутый маятник. И когда он хочет убыстриться, он склонен бежать в серии бодрых параболических дуг.То, почему они должны быть предпочтительными походками, менее очевидно – с одной стороны, они включают столкновение с землей вместо того, чтобы скользить через него. Одно возможное объяснение является большей эффективностью, говорит биомеханик Энди Руина из Корнелльского университета в Итаке, Нью-Йорк.
Для определения количества, какого количества требует механическая энергия различные походки Руина и аспирант Мэнодж Сринивэсан проектировали компьютерную модель, уменьшающую человека до простой гуляющей машины, с регулярными шагами, бесконечно мало маленькими ногами и никакими эластичными сухожилиями. Большинство экономичных решений было тремя collisional походками, в зависимости от длины шага и скорости. Два из тех были классическими описаниями ходьбы и управления, сообщают исследователи 11 сентября по своей природе.Модель также предсказывает промежуточную энергосберегающую походку, или «маятниковый пробег», не обычно наблюдаемый в реальном мире.
Это могло быть то, потому что модель испытывает недостаток в сухожилиях, которые могут рассеять энергию в органе, говорит Руина. Исследователи пытались воспроизвести ту походку в лаборатории с только умеренным успехом: Более старый, меньше в форме предметов могло приблизить его, возможно потому что их органы менее эластичны, добавляет он.Такие модели оптимизации человеческого передвижения могли помочь врачам предсказать, как люди с протезированием могли бы двинуться, или даже помогать проектировать лучшую компьютерную графику, говорит Руина.
Кроме того, исследование имеет некоторые далеко идущие последствия, говорит биомеханик Джон Бертрам из Университета Калгари в Альберте, Канада: Это подразумевает, что организмы существенно ограничиваются базовой механикой.