Давайте попытаемся с вами ответить вот на такой, казалось бы простой вопрос: какую скорость способно набрать тело в свободном падении? Более конкретно - способно ли тело относительно небольших размеров, например, монетка, в свободном падении набрать скорость достаточную, чтобы убить человека, то есть соизмеримую со скоростью полёта пули?
Казалось бы, что это достаточно просто - ведь при свободном падении скорость тела растёт согласно уравнению:
Казалось бы, что это достаточно просто - ведь при свободном падении скорость тела растёт согласно уравнению:
v=g*t, где:
g - ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с2, t -время падения, v - скорость, набранная телом через время t.
Тогда, скорость звука, в воздухе равную 331 м/с, монетка наберёт через 33,7 секунды. Эта хоть и в два с половиной раза меньше скорости автоматной пули, но достаточно, чтобы проломить человеку череп.
Но, такую скорость тело набирает при свободном падении с высоты примерно 5,5 километров.
Сброшенная же с крыши небоскрёба высотой 350 метров равна 82 м/с, или 298 км/ч, что тоже весьма ощутимо и может привести к сотрясению мозга при попадании в голову. Так, значит, монетка-убийца существует?
Всё бы было так, если бы мы жили в вакууме. Но среди нас существует воздух. И, хотя мы нечасто задумываемся об этом,он оказывает весьма немаленькое сопротивление телам, движущимся в нём. В том числе и телам, падающим в воздушной среде.
Известно, что при свободном падении в материальной среде, на тело действуют две силы - сила тяжести, направленная вниз, к центру Земли и сила сопротивления воздуха, направленная вверх, против направления движения. Сила тяжести постоянна (строго говоря, постоянно растёт при приближении тела к поверхности Земли, но этот рост при падении с высот порядка сотен метров ничтожен и мы можем его не учитывать), а сила сопротивления воздуха быстро растёт с увеличением скорости тела. В какой-то момент эти две силы уравновесят друг друга - они будут равны друг другу по величине, но противоположны по направлению. После этого, тело перестанет набирать скорость, согласно 2-му закону Ньютона, оно будет двигаться равномерно. Скорость, которую наберёт тело прежде чем набор скорости прекратится называется предельной скоростью падения. Эта скорость зависит от формы тела, и в случае монетки уж точно меньше скорости, достаточной, чтобы нанести человеку какие-нибудь травмы.
Кстати если бы не это свойство, дождевые капли тоже были бы убийцами, ведь в свободном падении они как раз могли бы набрать скорость звука.
Кстати, недавно был установлен рекорд по затяжным прыжкам с парашютом с сверхбольших высот. Человек в свободном падении преодолел скорость звука. "Как же так?"- спросите вы. А как же сопротивление воздуха, не дающее телам в свободном падении набирать такую скорость? Всё дело в том, сто в верхних слоях атмосферы, откуда был совершён прыжок, воздух очень разрежен и уже не оказывает такого сопротивления движущимся в нём телам. Поэтому, набрать скорость звука в такой среде вполне возможно.
Тогда, скорость звука, в воздухе равную 331 м/с, монетка наберёт через 33,7 секунды. Эта хоть и в два с половиной раза меньше скорости автоматной пули, но достаточно, чтобы проломить человеку череп.
Но, такую скорость тело набирает при свободном падении с высоты примерно 5,5 километров.
Сброшенная же с крыши небоскрёба высотой 350 метров равна 82 м/с, или 298 км/ч, что тоже весьма ощутимо и может привести к сотрясению мозга при попадании в голову. Так, значит, монетка-убийца существует?
Всё бы было так, если бы мы жили в вакууме. Но среди нас существует воздух. И, хотя мы нечасто задумываемся об этом,он оказывает весьма немаленькое сопротивление телам, движущимся в нём. В том числе и телам, падающим в воздушной среде.
Известно, что при свободном падении в материальной среде, на тело действуют две силы - сила тяжести, направленная вниз, к центру Земли и сила сопротивления воздуха, направленная вверх, против направления движения. Сила тяжести постоянна (строго говоря, постоянно растёт при приближении тела к поверхности Земли, но этот рост при падении с высот порядка сотен метров ничтожен и мы можем его не учитывать), а сила сопротивления воздуха быстро растёт с увеличением скорости тела. В какой-то момент эти две силы уравновесят друг друга - они будут равны друг другу по величине, но противоположны по направлению. После этого, тело перестанет набирать скорость, согласно 2-му закону Ньютона, оно будет двигаться равномерно. Скорость, которую наберёт тело прежде чем набор скорости прекратится называется предельной скоростью падения. Эта скорость зависит от формы тела, и в случае монетки уж точно меньше скорости, достаточной, чтобы нанести человеку какие-нибудь травмы.
Кстати если бы не это свойство, дождевые капли тоже были бы убийцами, ведь в свободном падении они как раз могли бы набрать скорость звука.
Кстати, недавно был установлен рекорд по затяжным прыжкам с парашютом с сверхбольших высот. Человек в свободном падении преодолел скорость звука. "Как же так?"- спросите вы. А как же сопротивление воздуха, не дающее телам в свободном падении набирать такую скорость? Всё дело в том, сто в верхних слоях атмосферы, откуда был совершён прыжок, воздух очень разрежен и уже не оказывает такого сопротивления движущимся в нём телам. Поэтому, набрать скорость звука в такой среде вполне возможно.
Спасибо за внимание!!! Ибо, как говорится, "многабукав", и до конца дочитали только самые стойкие.
Комментариев нет:
Отправить комментарий