|
Приближенные значения способности различных материалов запасать упругую энергию приведены в табл. 3. Некоторые сравнения биологических материалов с металлами, возможно, вызовут удивление инженеров, а разница величин, характерных для сухожилий и стали, проливает свет на соответствующие качества лыжников и живых существ вообще. У сухожилия способность запасать энергию, отнесенная к единице массы, примерно в 20 раз больше, чем у современных пружинных сталей. Хотя лыжники в качестве "устройств" для накопления упругой энергии эффективнее большинства механизмов, даже тренированный атлет не может конкурировать с оленем, белкой или обезьяной. Интересно было бы выяснить, какой по сравнению с человеком процент веса этих животных приходится на сухожилия. Таблица 3. Способность твердых тел запасать упругую энергию Вещество / Рабочая деформация, % / Рабочее напряжение, МН/м2 / Запасаемая упругая энергия 106Дж/м3 / Плотность, кг/м3 / Запасаемая энергия, Дж/кг Железо древних / 0,03 / 70 / 0,01 / 7800 / 1,3 Современная пружинная сталь / 0,3 / 700 / 1,0 / 7800 / 130 Бронза / 0,3 / 400 / 0,6 / 8700 / 70 Древесина тиса / 0,9 / 120 / 0,5 / 600 / 900 Сухожилие / 8,0 / 70 / 2,8 / 1100 / 2500 Роговая ткань / 4,0 / 90 / 1,8 / 1200 / 1500 Резина / 300 / 7 / 10,0 / 1200 / 8000 Животные, подобные кенгуру, передвигаются прыжками. При каждом приземлении их сухожилия должны запасать упругую энергию и, по свидетельству одного моего знакомого, австралийского ученого, предельная упругая энергия для них чрезвычайно высока, хотя точных цифр, к сожалению, я не могу привести. Мне кажется, что если бы понадобилось возродить ходули на пружинах, то в первую очередь следовало бы рассмотреть возможность использования в них вместо пружин сухожилий кенгуру или других животных. Шасси легких самолетов, рассчитанных на посадку на неровной местности, часто крепятся к корпусу с помощью резиновых подвесок, способность которых запасать упругую энергию много больше, чем у стальных рессор и даже сухожилий, но срок службы у них гораздо меньше. — 45 —
|