ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА
ПОЙМАТЬ БОЕВУЮ ПУЛЮ РУКАМИ
Во время первой мировой войны с французским летчиком произошел совершенно необыкновенный случай.
Летая на высоте двух километров, летчик заметил, что близ его лица движется какой-то мелкий предмет. Думая, что это насекомое, летчик проворно схватил его рукой.
Представьте изумление летчика, когда оказалось, что он поймал... немецкую боевую пулю!
Не правда ли, это напоминает россказни легендарного барона Мюнхгаузена, будто бы ловившего пушечные ядра руками?
А между тем в сообщении о летчике, поймавшем пулю, нет ничего невозможного.
Пуля ведь не все время движется со своей начальной скоростью 800—900 м в секунду. Из-за сопротивления воздуха она постепенно замедляет свой полет и к концу пути делает всего несколько десятков метров в секунду. А такую скорость развивает и самолет.
Значит, легко может случится что пуля и самолет будут иметь одинаковую скорость: по отношению к летчику пуля будет неподвижна или будет двигаться едва заметно. Ничего не будет стоить тогда схватить ее рукой.
ЗАТЯЖНОЙ ПРЫЖОК ПАРАШЮТИСТА
Здесь приходят на память героические прыжки наших мастеров парашютного спорта, выбрасывавшихся с огромной высоты (из стратосферы), не раскрывая парашюта. Лишь пролетев значительную часть пути, они дергали за кольцо парашюта и последние сотни метров опускались, паря на своих зонтах.
Многие думают, что падая «камнем», не раскрывая парашюта, человек летит вниз, как в пустом пространстве. Если бы было так, если бы человеческое тело падало в воздухе, как в вакууме, затяжной прыжок длился бы гораздо меньше, чем в действительности, а развиваемая к концу скорость была бы огромна.
Однако сопротивление воздуха препятствует нарастанию скорости. Скорость тела парашютиста во время затяжного прыжка растет только в течение первого десятка секунд, на протяжении первых сотен метров.
Сопротивление воздуха возрастает с увеличением скорости так значительно, что довольно скоро наступает момент, когда скорость больше не изменяется. Движение из ускоренного становится равномерным.
Можно путем вычислений набросать в общих чертах картину затяжного прыжка с точки зрения механики.
Ускоренное падение парашютиста длится только в первый период (порядка 10 секунд). За этот период парашютист успевает опуститься метров на 400—500 и приобрести скорость около 50 м в секунду. Весь остальной путь до раскрытия парашюта спортсмен движется приблизительно равномерно с той же скоростью.
Примерно так же надают и капли дождя. Разница лишь в том, что первый период падения, когда скорость еще растет, продолжается для дождевой капли всего около 1 секунды и даже меньше. Окончательная скорость капли дождя поэтому не столь велика, как при затяжном прыжке парашютиста: она колеблется от 2 до 7 м в секунду в зависимости от размера капли.
КАК ОТЛИЧИТЬ ВАРЕНОЕ ЯЙЦО ОТ СЫРОГО
Как быть, если нужно, не разбивая скорлупы, определить, сварено яйцо или же оно сырое?
Знание механики поможет вам с успехом выйти из этого маленького затруднения.
Дело в том, что яйца вареные и сырые вращаются не одинаковым образом. Этим и можно воспользоваться для разрешения нашей задачи.
Испытуемое яйцо кладут на плоскую тарелку и двумя пальцами сообщают ему вращательное движение. Сваренное (особенно вкрутую) яйцо вращается при этом заметно быстрее и дольше сырого. Последнее трудно даже заставить вращаться, между тем круто сваренное яйцо вертится так быстро, что очертания его сливаются для глаз в белый сплющенный эллипсоид.
Причина этих явлений кроется в том, что круто сваренное яйцо вращается как сплошное целое, в сыром же яйце жидкое его содержимое, не сразу получая вращательное движение, задерживает вследствие своей инерции движение твердой оболочки, оно играет роль тормоза.
Вареные и сырые яйца по-разному ведут себя и при остановке вращения.
Если к вращающемуся вареному яйцу прикоснуться на мгновение пальцем, оно останавливается сразу. Сырое же яйцо, остановившись на мгновение, будет после отнятия руки еще немного вращаться.
Происходит это опять-таки вследствие инерции: внутренняя жидкая масса в сыром яйце еще продолжает двигаться после того, как твердая оболочка пришла в покой, содержимое же вареного яйца останавливается одновременно с остановкой наружной скорлупы.