Все для дітей


Я. Перельман
"Цікава фізика". Книга 1.
Глава 2. Тяжкість і вага. Важіль. Тиск

ЯК ЖЮЛЬ ВЕРН ОПИСАВ ПОДОРОЖ НА МІСЯЦЬ
І ЯК ВОНО ПОВИННО БУЛО Б ВІДБУВАТИСЯ

Хто читав згаданий зараз роман Жюля Верна, тому пам'ятний цікавий момент подорожі, коли снаряд пролетів через точку, де тяжіння Землі і Місяця однакова. Тут сталося щось воістину казкове: всі предмети всередині снаряда втратили свою вагу, а самі мандрівники, підстрибнувши, повисли в повітрі без опори.

Описано це абсолютно вірно, але романіст випустив з уваги, що те ж саме повинно спостерігатися також і до і після перельоту через точку рівного тяжіння. Легко показати, що мандрівники і всі предмети всередині снаряда повинні стати невагомими з першого ж моменту вільного польоту.

Це здається неймовірним, але, я впевнений, ви зараз будете дивуватися тому, що самі не помітили раніше такого великого упущення.

Візьмемо приклад з роману Жюля Верна. Без сумніву, ви не забули, як пасажири викинули назовні труп собаки і як вони з подивом помітили, що він зовсім не падає на Землю, а продовжує нестися вперед разом зі снарядом. Романіст правильно описав це явище і дав йому вірне пояснення. Дійсно, в порожнечі, як відомо, всі тіла падають з однаковою швидкістю: тяжіння Землі повідомляє всім тілам однакове прискорення. В даному випадку і снаряд, і труп собаки повинні були під дією земного тяжіння придбати однакову швидкість падіння (однакове прискорення); вірніше, та швидкість, яка була повідомлена ним при вильоті з гармати, повинна була під дією тяжіння зменшуватися однаково. Отже, швидкості снаряда і трупа у всіх точках шляху повинні залишатися рівними, тому труп собаки, викинутий з снаряда, продовжував слідувати за ним, анітрохи не відстаючи.

Але ось про що не подумав романіст: якщо труп собаки не падає до Землі, знаходячись поза снаряда, то чому він буде падати, перебуваючи всередині нього? Адже і там і тут діють однакові сили! Тіло собаки, поміщене без опори всередині снаряда, повинно залишатися висить у просторі, воно має абсолютно ту ж швидкість, що і снаряд, і, отже, по відношенню до нього залишається в спокої. Що вірно для трупа собаки, то вірно і для тіл пасажирів і взагалі для всіх предметів всередині снаряда: в кожній точці шляху вони мають таку ж швидкість, як і сам снаряд, і, отже, не повинні падати, навіть якщо залишаються без опори. Стілець, що стоїть на підлозі летить снаряда, можна помістити догори ніжками біля стелі, і він не впаде вниз, тому що буде продовжувати нестися вперед разом зі стелею. Пасажир може сісти вниз головою на цей стілець і залишатися на ньому, не відчуваючи ні найменшого прагнення падати па підлогу снаряда. Яка сила може змусити його впасти? Адже якби він упав, тобто наблизився до підлоги, то це означало б, власне кажучи, що снаряд мчить в просторі з швидкістю більшою, ніж пасажир (інакше стілець не наблизився б до підлоги). А між тим це неможливо: ми знаємо, що всі предмети всередині снаряда мають те ж прискорення, як і сам снаряд.

Цього романіст не помітив: він думав, що предмети всередині вільно мчить снаряда, що знаходиться під дією одних лише сил тяжіння, будуть продовжувати тиснути на свої опори, як тиснули тоді, коли снаряд був нерухомий. Жюль Верн випустив з уваги, що якщо і тіло, і опора рухаються в просторі з однаковим прискоренням, сообщаемым дією сил тяжіння (інші зовнішні сили - сила тяги, сила опору повітря - відсутні), то тиснути один на одного вони не можуть.

Отже, з того моменту подорожі, коли, на снаряд перестали діяти гази, пасажири не мали ніякої ваги і могли вільно ширяти в повітрі усередині снаряда; точно так само і всі предмети в ньому повинні були здаватися зовсім невагомими. За цією ознакою пасажири могли легко визначити, мчать вони в просторі або продовжують нерухомо залишатися в гарматі. Між тим романіст розповідає, як у перші півгодини свого небесного подорожі пасажири марно ламали голову над питанням: летять вони чи ні?

“ - Ніколь, рухаємося ми?

Ніколь і Ардан перезирнулися: вони не відчували коливань снаряда.

- Справді! Рухаємося ми? - повторив Ардан.

- Чи спокійно лежимо на ґрунті Флориди? - запитав Ніколь.

- Або на дні Мексиканської затоки? - додав Мішель".

Такі сумніви можливі у пасажирів пароплава, але немислимі у пасажирів вільно мчить снаряда: перші зберігають свою вагу, другі ж не можуть не помітити, що стали зовсім невагомими.

Дивне явище повинен був представляти собою цей фантастичний вагон-снаряд! Крихітний світ, де тіла позбавлені ваги, де, випущені з рук, вони спокійно залишаються на місці, де предмети зберігають рівновагу у всякому положенні, де вода не виливається з перекинутої пляшки... Все це випустив з уваги автор "Подорожі з Місяць", а між тим який простір могли б дати фантазії романіста ці дивовижні можливості!

Цікава фізика Я. Перельмана

 






Система Orphus

ПІДТРИМАЙТЕ САЙТ!

Вам сподобався наш сайт, і ви хотіли б підтримати його? Це дуже просто: розкажіть про нас друзям!
ДЕТАЛЬНІШЕ

  © 2014 Все для дітей