Занимательная физика. Книга 1

Когда мы прыгаем с конки, то по инерции тело наше, отделившись от вагона, все еще обладает известной скоростью; оно стремится двигаться вперед. Делая прыжок вперед, мы, конечно, не только не уничтожаем этой скорости, но, наоборот, еще увеличиваем ее. Отсюда следует, что надо прыгать… назад, а вовсе не вперед по направлению движения вагона. Ибо при прыжке назад скорость, сообщаемая прыжком, отнимается от скорости, присущей нашему телу по инерции: вследствие этого, коснувшись земли, тело наше, конечно, с меньшей силой будет стремиться упасть.

Мы видим, что теория здесь резко расходится с практикою; получается явное противоречие, указывающее на то, что либо факт неверен, либо неверно его объяснение. Но факт верен, настолько верен, что мы настойчиво предостерегаем читателей от попыток практически испытывать неудобство прыгания назад с движущегося вагона…

Так в чем же дело?

В неверности объяснения, конечно, в его неполноте, недоговоренности. Будем ли прыгать вперед, будем ли прыгать назад – и в том и в другом случае нам грозит опасность упасть, так как верхняя часть туловища будет еще двигаться, когда ноги остановятся, коснувшись земли. Скорость этого движения при прыгании вперед даже больше, чем при прыгании назад. Но все дело в том, что падать вперед гораздо безопаснее, чем падать назад. В первом случае мы привычным, автоматическим движением выставляем ногу вперед (а при большой скорости вагона – пробегаем несколько шагов) и этим предупреждаем падение. Это движение привычно, так как мы его всю жизнь совершаем при ходьбе; ведь, с точки зрения механики, ходьба есть не что иное, как ряд падений нашего тела вперед, предупреждаемых выставлением ноги. При падении же назад нет этого спасительного движения ног – и оттого здесь опасность гораздо значительнее. Наконец, важно и то, что когда мы даже и в самом деле упадем вперед, то, выставляя руки, не так расшибемся, как при падении на спину.

Итак, причины того, что безопаснее прыгать с конки вперед, кроются не столько в законе инерции, сколько в устройстве нашего тела. Вот почему для предметов неодушевленных это правило неприменимо: бутылка, брошенная из вагона вперед, скорее может разбиться при падении, нежели та же бутылка, но брошенная в обратном направлении.

Поэтому, если у вас с собой много багажа, и вы желаете прыгать из вагона, выбросив предварительно багаж, – то вам следует кидать багаж назад, а самим прыгать вперед.

С какой быстротой мы движемся?

От природы человек одарен не слишком большой скоростью: средний пешеход проходит в секунду ¾ сажени[15]. Это немного быстрее, чем движется вода в большей части рек, но медленнее, чем самый умеренный ветер (1 сажень в секунду). По сравнению с движением улитки, перемещающейся всего на 1½ миллиметра в секунду, человек является скороходом, – но если он вздумает состязаться с другими живыми существами, то потерпит полное фиаско. Даже муха при спокойном полете движется быстрее, чем пешеход (пролетает около сажени в секунду), а когда ее гонят, она может перегнать не только бегущего человека, но и лошадь, скачущую галопом.

Но уже такое сравнительно простое механическое приспособление, как коньки, дает человеку огромное преимущество над его соперниками из мира животных. Опытный конькобежец может пробежать от 5 до 6 саженей в секунду, – и тогда уже немногие из животных смогут его догнать. Велосипедист мчится еще скорее: он делает на гонках до 11 саженей в секунду, соперничая с быстротой лучшей скаковой лошади (7–9 саженей) и даже с быстротой ветра, потому что при довольно сильном ветре движение воздуха редко превышает скорость 8 саженей в секунду. Мы видим, следовательно, что выражение наших народных сказок и былин – конь быстрый, как буйный ветер – вовсе не является преувеличением. А хорошая охотничья гончая собака мчится даже гораздо быстрее ветра (12 саженей в секунду).

О скорости передвижения животных мы побеседует позднее, теперь же перейдем к скоростям наших автомобилей, паровозов и пароходов.

Машины, обгоняющие Солнце

Когда в 1896 году, при автомобильных гонках между Парижем и Брестом, достигнута была скорость 20 верст в час, т. е. около 3 саженей в секунду, то это считалось для автомобиля величайшим триумфом. Но уже через год скорость автомобилей была удвоена, а в 1909 г., на гонках Париж – Мадрид, автомобили развивали скорость впятеро большую – 14 саженей в секунду, или 105 верст в час.

Чтобы яснее представить, как велика эта скорость – 14 саженей в секунду, – заметим, что камень, брошенный от руки изо всей силы, пролетает в первую секунду всего 8 саженей, т. е. почти вдвое меньше!

Рис. 28.