Все для дітей


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

ЗРАЗОК ЛЕВІАФАНА

Чому на простому стільці сидіти жорстко, в той час як на стільці, теж дерев'яному, анітрохи не жорстко? Чому м'яко лежати в мотузяному гамаку, який пліток з досить твердих шнурків? Чому не жорстко лежати на дротяною сіткою, влаштовується в ліжках натомість пружинних матраців?

Неважко здогадатися. Сидіння простого табурета плоско; наше тіло стикається з ним лише по невеликій поверхні, на якій і зосереджується вся вагу тулуба. У стільця ж сидіння увігнуте; воно стикається з тілом по більшій поверхні; по цій поверхні і розподіляється вага тулуба: на одиницю поверхні припадає менший вантаж, менший тиск.

Отже, вся справа тут у більш рівномірному розподілу тиску. Коли ми ніжимося з м'якої постелі, в ній утворюються заглибини, що відповідають нерівностям нашого тіла. Тиск розподіляється тут по нижній поверхні тіла досить рівномірно, так що на кожний квадратний сантиметр припадає всього кілька грамів. Не дивно, що в цих умовах ми відчуваємо себе добре.

Легко виразити це розходження і в числах. Поверхня тіла дорослої людини складає близько 2 кв. м, або 20000 кв. див. Припустимо, що, коли ми лежимо в ліжку, з нею стикається, спираючись на неї, приблизно 1/4 всієї поверхні нашого тіла, тобто 0,5 кв.м, пли 5000 кв. см. Вага нашого тіла - близько 60 кг (в середньому), або 60000 р. Значить, на кожен квадратний сантиметр припадає всього 12 р. Коли ж ми лежимо на голих дошках, то стикаємося з опорною площиною лише в небагатьох маленьких ділянках, загальною площею якусь сотню квадратних сантиметрів. На кожен квадратний сантиметр наводиться, отже, тиск у півкілограма, а не в десяток грамів. Різниця помітна, і ми відразу відчуваємо її на своєму тілі, кажучи, що нам "дуже жорстко".

Але навіть на самому твердому ложі нам може бути зовсім не жорстко, якщо тиск розподіляється рівномірно на велику поверхню. Уявіть, що ви лягли на м'яку глину й у ній відбилась форму вашого тіла. Покинувши глину, залиште її сохнути (висихаючи, глина "сідає" на 5-10%, але припустимо, що цього не відбувається). Коли вона стане твердою, як камінь, зберігши залишені вашим тілом вдавленности, ляжте на неї знову, заповнивши собою цю кам'яну форму. Ви відчуєте себе, як на ніжному пуховику, не відчуваючи жорсткості, хоча лежите буквально на камені. Ви уподобитесь легендарному Левіафана, про який читаємо у вірші Ломоносова:

На гострих каменях лежить
І твердість їх зневажає,
Для міцності великих сил,
Вважаючи їх за м'який мул.

Але причина нашої нечутливості до жорсткості ложа буде не "фортеця великих сил", а розподіл ваги тіла на досить велику опорну поверхню.

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