Файл: Перельман Я. И. - Занимательная физика. Книга 1 - 1983.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.10.2020
Просмотров: 1550
Скачиваний: 12
39
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
падают
и
капли
дождя
.
Разница
лишь
в
том
,
что
первый
период
падения
,
когда
скороси
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
*)
.
Бумеранг
Это
оригинальное
оружие
–
самое
совершенное
произведение
техники
первобытного
человека
–
долгое
время
вызывало
изумление
ученых
.
Действительно
,
странные
запутанные
фигуры
,
описываемые
бумерангом
в
воздухе
способны
озадачить
каждого
.
В
настоящее
время
теория
полета
бумеранга
разработана
весьма
подробно
и
чудеса
перестали
быть
чудесами
.
Вдаваться
в
эти
интересные
подробности
мы
не
станем
.
Скажем
лишь
,
что
необычайные
пути
полета
бумеранга
являются
результатом
взаимодействия
трех
обстоятельств
1)
первоначального
броска
,
2)
вращения
бумеранга
3)
сопротивления
воздуха
.
Австралиец
инстинктивно
умеет
сочетать
эти
три
фактора
;
он
искусно
изменяет
угол
наклона
бумеранга
,
силу
и
направление
броска
,
что
получить
желаемый
результат
.
Впрочем
,
некоторую
сноровку
в
этом
искусстве
может
приобрести
каждый
.
Для
упражнения
в
комнате
приходится
довольствоваться
бумажным
бумерангом
,
который
можно
вырезать
хотя
бы
из
почтовой
открытки
в
форме
,
указанной
на
Размеры
каждой
ветви
–
около
5
см
в
длипу
и
немного
*)
О
скоростях
дождевых
капель
подробнее
рассказано
в
моей
«
Занимательной
механике
»,
о
за
-
тяжном
прыжке
–
в
книге
«
Знаете
ли
вы
физику
?».
Рис
. 33.
Как
австралийцы
пользуются
бумерангом
на
охоте
,
чтобы
поражать
жертву
из
-
за
прикрытия
.
Путь
полета
буме
-
ранга
(
в
случае
промаха
)
показан
пунктирной
линией
меньше
1
см
в
ширину
.
Зажмите
такой
бумажный
бумеранг
под
ногтем
большого
пальца
и
щелкните
по
его
кончику
так
,
чтобы
удар
был
направлен
вперед
и
немного
вверх
.
Бумеранг
полетит
метров
на
пять
,
плавно
опишет
кривую
,
иногда
довольно
затейливую
,
и
если
не
заденет
какого
-
нибудь
предмета
в
комнате
,
то
упадет
у
ванн
ног
.
Рис
. 34.
Бумажный
бумеранг
и
способ
его
метания
.
Рис
. 35.
Другая
форма
бумажного
бумеранга
.
Еще
лучше
удается
опыт
,
если
придать
бумерангу
форму
,
показанную
на
. 35.
Полезно
слегка
изогнуть
ветви
бумеранга
винтообразно
(
внизу
).
Такой
бумеранг
можно
,
при
некотором
навыке
,
заставить
описывать
в
воздухе
сложпые
кривые
и
возвращаться
в
место
его
вылета
.
В
заключение
заметим
,
что
бумеранг
вовсе
не
составляет
,
как
обычно
думают
,
исключительной
особенности
вооружения
обитателей
Австралии
.
Он
употребляется
в
различных
местах
Индии
и
,
судя
по
остаткам
стенной
живописи
,
был
некогда
обычным
вооружением
ассирийских
воинов
.
В
Древнем
Египте
и
Нубии
бумеранг
так
же
был
известен
(
Единственное
,
что
свойственна
исключительно
Австралии
, –
это
слегка
винтообразный
изгиб
,
придаваемый
40
бумерангу
.
Вот
почему
австралийские
бумеранги
описывают
замысловатые
кривые
и
–
в
случае
промаха
–
возвращаются
обратпо
к
ногам
мечущего
.
Рис
.
З
6.
Древнеегипетское
изображение
воина
,
мечущего
бумеранг
.
41
Г Л А В А
Ч Е Т В Е Р Т А Я
В Р А Щ Е Н И Е
.
В Е Ч Н Ы Е
Д В И Г А Т Е Л И
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
.
Рис
. 38.
Как
отличить
вареное
яйцо
от
сырого
.
Рис
. 37.
Как
завертеть
яйцо
.
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
твер
-
дой
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
отпятия
руки
еще
немпого
вращаться
.
Происходит
это
опять
-
таки
вследствие
иперции
:
внутренняя
жидкая
масса
в
сыром
яйце
еще
продолжает
42
дви
сло
оборотов
.
Сырое
же
яйцо
повернется
раз
,
другой
и
остановится
задолго
до
того
,
как
успокоится
крутое
яйцо
:
движение
тормозится
жидким
со
-
держимым
.
сил
ют
сползать
к
ее
краям
.
Сначала
это
движение
едва
заметно
,
но
по
мере
того
,
как
«
пассажиры
»
удаляются
от
центра
и
попадают
на
окружности
все
большего
и
гаться
после
того
,
как
твердая
оболочка
пришла
в
покой
;
содержимое
же
вареного
яйца
останавливается
одновременно
с
остановкой
наружной
скорлупы
.
Подобные
испытания
можно
производить
и
иным
образом
.
Обтяните
сырое
и
вареное
яйца
резиновыми
колечками
«
по
меридиану
»
и
подвесьте
на
двух
оди
-
наковых
бечевках
. 38).
Закрутите
обе
бечевки
одинаковое
число
раз
и
от
-
пустите
.
Сразу
обнаружится
различие
между
вареным
и
сырым
яйцом
.
Вареное
,
придя
в
начальное
положение
,
начнет
по
инерции
закручивать
бечевку
в
об
-
ратную
сторону
,
затем
снова
раскрутит
ее
, –
и
так
несколько
раз
,
постепенно
уменьшая
чи
«
Колесо
смеха
»
Раскройте
зонтик
,
уприте
его
концом
в
пол
и
вращайте
за
ручку
;
вам
нетруд
-
но
будет
придать
ему
довольно
быстрое
движение
.
Теперь
бросьте
внутрь
зонти
-
ка
мяч
или
скомканную
бумагу
;
брошенный
предмет
не
останется
в
зонтике
,
а
будет
выкинут
из
него
тем
,
что
принято
неправильно
называть
«
центробежной
ой
»
и
что
в
действительности
есть
лишь
проявление
инерции
.
Мяч
выбрасы
-
вается
не
по
направлению
радиуса
,
а
по
касательной
к
пути
кругового
движения
.
На
этом
эффекте
вращательного
движения
основано
устройство
своеобраз
-
ного
развлечения
– «
колеса
смеха
которое
можно
видеть
,
например
,
в
парках
культуры
и
отдыха
.
Посетители
имеют
здесь
случай
на
самих
себе
испы
-
тать
действие
инерции
.
Публика
размещается
»
на
круглой
площадке
–
стоя
,
сидя
,
лежа
, –
кто
как
желает
.
Скрытый
под
площадкой
мотор
плавно
вращает
ее
около
вертикальной
оси
,
сначала
медленно
,
потом
все
быстрее
,
постепенно
увеличивая
скорость
.
И
тогда
под
действием
инерции
все
находящиеся
на
площадке
начина
-
43
Рис
. 39.
«
Колесо
смеха
».
Люди
на
вращающемся
круге
отбрасываются
за
его
края
.