Класс!ная физика



Больно ли космонавту при ударе в невесомости?

Космонавт вышел из корабля в космос и с помощью индивидуального ракетного двигателя совершает прогулку по окрестностям. Возвращаясь, он несколько передержал двигатель включенным, подошел к кораблю с избытком скорости и стукнулся о него коленом.
Будет ли ему больно?

– Не будет: ведь в невесомости космонавт легче перышка, – такой можно услышать ответ.
Ответ неверный.

Когда вы на Земле падали с забора, вы тоже были в состоянии невесомости. Но при ударе о земную поверхность вы ощутили заметную перегрузку, тем бoльшую, чем тверже то место, на которое вы упали, и чем больше была ваша скорость в момент контакта с землей.

Невесомость и весомость не имеют отношения к удару. Здесь важны масса и скорость, а не вес. Будем считать удар о землю неупругим (при упругом ударе тело отскакивает, как мячик). При неупругом ударе вся ваша кинетическая энергия относительного движения обращается в нуль. Она расходуется частично на нагрев ударившихся тел, частично на их деформацию – на перелом ноги, например. Но в формулу кинетической энергии входят только масса и относительная скорость и совсем не входит сила тяжести.

Правда, при падении с забора причиной вашей скорости было ускорение свободного падения. Но скорость есть скорость, независимо от причины, ее породившей. Поэтому не имеет значения, что при падении на корабль скорость определялась не ускорением свободного падения, а ускорением тяги ракетного двигателя. Ведь и на Земле вы могли удариться и при падении с высоты, и при быстром беге, – с одинаковыми последствиями.

На этом примере особенно наглядно видна принципиальная разница между массой и весом тела. Космонавт ничего не весит, но масса его остается такой же, как и раньше. И все-таки космонавту при ударе о корабль будет не так больно, как вам при ударе о землю (при прочих равных условиях: одинаковых массах, относительных скоростях и одинаковой твердости препятствий).

Масса корабля намного меньше массы Земли. Поэтому при ударе о корабль заметная часть кинетической энергий космонавта будет превращена в кинетическую энергию корабля, а на долю деформаций останется меньше.

Корабль приобретет дополнительную скорость, а болевое ощущение космонавта будет не таким сильно большим. Правда, поскольку масса корабля в десятки раз превосходит массу космонавта, то это уменьшение болевого ощущения представляет только академический интерес.

И в невесомости можно набить шишку на лбу!
А то, что лоб защищен скафандром, не дает вам права на беспечность: трещина в гермошлеме может привести даже к худшим последствиям, чем трещина в черепе.

Источник: П.Маковецкий "Смотри в корень".
Сборник любопытных задач и вопросов.





Знаете ли вы?

Когда мы растем?

Родители говорят, что 6ыстрее всего — весной и летом. Именно в это время года чаще всего приходится слышать: «Да на тебя обуви не напасешься!» Но верно ли наблюдение? Английские ученые, проведя цикл многолетних измерений, пришли к однозначному выводу: да, в первой половине года дети растут примерно в три раза быстрее.


Остается проверить еще одно широко распространенное утверждение: растем мы во сне? Кто возьмется за выполнение этой сложной задачи? Ведь здесь нужна аппаратура, которая смогла бы фиксировать даже доли миллиметра...

Источник: журнал «Юный техник»


Любознательным

Жидкий канат

Если густое масло, мед или жидкий шоколад лить на тарелку с достаточно большой высоты, то на некотором расстоянии от тарелки струйка жидкости начнет накручиваться колечками. Почему возникают такие колечки? Чем определяются диаметр, высота и скорость образования «намотки»?

Падая, струйка сжимается, что заставляет ее выгибаться вбок. При данных условиях струйка не может разорваться; поэтому, если количество падающей жидкости больше, чем может сразу поглотить жидкость, находящаяся внизу, то струйка начинает завиваться.

Источник: «Физический фейерверк» Дж. Уокер




Устали? - Отдыхаем!

Вверх