Yürümenin Fiziği

Günlük yaptığınız sıradan bir işte farkında olmadan kendinizi hesaplamalar yaparken bulduğunuz oldu mu? Yürümeye karşı farklı bir fiziksel yaklaşım kazanmak ve bakış açınızı değiştirmek istiyorsanız doğru yerdesiniz.

A- A+

11.12.2014 tarihli yazı 12140 kez okunmuştur.

Yürüme Koşma Basınç Sürtünme Yerçekimi Momentum Fizik

Yürümeye başlamadan önce biraz ayakta duralım ve ufak hesaplamalarımıza başlayalım. Ayakta durduğumuzda temel fizik bilgilerimizden hatırlayacağımız gibi yere bir basınç uygularız. Bu basınç kütlemiz ve yerçekimi ivmesiyle doğru, ayağımızın kesit alanıyla ters orantılıdır. Yani yere ayağımızın tabanıyla bastığımızda daha az, parmak ucumuzla bastığımızda daha çok basınç uygularız.

Temel basınç kavramına değindikten sonra şimdi ayağımızın yerle temas ettiği ilk anı düşünerek yavaş yavaş bir adım atıp nelerin değiştiğine göz atalım.

►İlginizi Çekebilir: Bilimin Gizemli Bir Elektrik Üreteci | Piezoelektrik Kristal

Adım attığımızda sırasıyla topuğumuz, ayak tabanımızın tamamı ve parmak uçlarımız yere temas edecektir. Tabanımızın tamamının yere temas ettiği 2. Aşamada R2 tepkisi yaklaşık olarak ağırlığımıza eşit olacaktır. Topuk ve parmak ucuna karşı gelen R1 ve R3 tepkileri ise R2 tepkisinden büyük olacaktır. Topuğumuzu yere bastığımızda aşağı doğru olan momentumu sıfırlamak için bir kuvvet uygularız. Benzer şekilde parmak ucumuzla yere bastığımızda tekrar adım atabilmek için baldır kaslarımızdan yardım alarak bir itme uygularız. Şekildeki F1 ve F2 kuvveleri ise sürtünme kuvvetine karşı uygulanan itme kuvvetidir. Kaymayı engelleyen F1 ve F2 kuvvetleri normal bir yürümede vücut ağırlığımızın yaklaşık %20’sine eşittir. Yani 70 kilo biri için bu kuvveler 135-140 N civarıdır.

Yerçekimi kuvveti ise R ve F kuvvetlerinin bileşkesine eşittir.

Yerçekimi ivmesi ile R tepkileri arasındaki açıyı ß olarak tanımlarsak; tanß = F/R bulunur. Ayağımızın kayma durumu hem sürtünme kuvvetine hem de ß açısında bağlıdır. Örneğin sürtünme kuvvetinin küçük olduğu buzlu havalarda ve ß açısının büyük olduğu durumlarda kayma gerçekleşebilir. ß açısının büyüklüğü atılan adımın büyüklüğüne bağlıdır.

►İlginizi Çekebilir: Endüstriyel Alanda Debi (Flow) Nedir?

Yürümenin başlayabilmesi için bacağın kalça çevresinde dönmesi, yani eylemsizlik momentini yenmesi gerekir. Buradaki eylemsizlik momenti bacağın ağırlığına ve bacaktaki yük dağılımında bağlıdır. Kasların uyguladığı kuvvet ile bacak bir açısal momentum kazanır. Açısal momentum da açısal hız oluşumuna neden olur. Kalça kaslarının gerilmesiyle açısal hız yavaşlar.

Yürüme sırasında açısal momentumun oluştuğu bir diğer bölge ise dizdir. Dizde oluşan momentum, kütle merkezinin hareket etmesi sonucunda ayağın öne doğru hareket etmesini sağlar. Dizdeki momentum da kaslar ve bağlar sayesinde oluşur.

Kaynak:

►staff.fnwi