До сих пір багато хто вважає, що монета, скинута з даху висотного будинку, може вбити людину. Але чи так це насправді? З одного боку, якщо орієнтуватися на відомості, викладені в шкільному підручнику з фізики, то ніякої помилки в цьому твердженні немає. Однак якщо подивитися на проблему уважно, то виявиться, що це чистої води міф.
Вважається, що цей міф з'явився на світло в Нью-Йорку не раніше 1931 року - саме в цей час там був побудований знаменитий хмарочос Емпайр Стейт Білдінг, висота якого дорівнює 381 метру. Коли перших екскурсантів водили на дах цього 102-поверхової будівлі, то екскурсовод обов'язково говорив їм про те, що якщо з такої висоти скинути звичайну монетку номіналом в один цент, то тоді вона відразу ж придбає швидкість майже в 311 км / год! Ну а врізавшись з такою швидкістю в голову людини, цей цент, безсумнівно, проб'є кістки його черепа, що призведе до смертельного результату.
Незважаючи на те, що з цього моменту пройшло вже дуже багато часу, екскурсоводи досі розповідають відвідувачам історію про цю смертоносну монетку. І відвідувачі, звичайно ж, які вчили в школі фізику, слухають їх і вірять - так, звичайно ж, все так і є. І при цьому ніхто чомусь не замислюється про те, що чому в такому випадку крапля дощу, яка важить трохи менше цента і падає з куди більшою висоти, нікому ніколи не пробиває голову - так що там голову, вона навіть куди менш міцну тканину парасольки прорвати не в змозі.
Читайте також: Айкідо для комара - проходячи крізь краплі
Так у чому ж справа? Невже розрахунки, які призводять екскурсоводи, розповідаючи про монеті, абсолютно некоректні? Ні, вони зовсім коректні - просто не повні. Справа в тому, що якщо розрахувати швидкість падіння монетки з висоти в 381 метр при прискоренні вільного падіння в 9,8 м / с, то вийде саме така цифра, що була названа вище. Однак такий розрахунок справедливий для ситуації, коли монетка падає в вакуумі, де немає повітря. А в Нью-Йорку він, безсумнівно, присутній - тому потрібно враховувати також силу опору цього середовища.
Слід зауважити, що подібні розрахунки є досить складними, і тому в шкільному курсі фізики їх зазвичай не приводять - всі завдання на швидкість падіння нехтують опором середовища. Але якщо все-таки взяти до уваги цей параметр, тоді вийде, що кінцева швидкість монети буде лежати в межах 55-105 км / ч. Виходить, що якщо ми все-таки враховуємо опір середовища, то швидкість падіння знижується більш ніж в три рази! Ну а розкид в значенні пов'язаний виключно з формою монети, а саме: якщо вона буде падати ребром, то її кінцева швидкість буде більше, а якщо плазом - то менше.
Як бачите, такий фактор, як опір середовища при вирішенні практичних, а не теоретичних завдань не можна ігнорувати - він може змінити все розрахункові значення більш ніж в два або три рази. Втім, конструктори і вчені завжди враховують опір середовища - саме тому всі літаки, космічні кораблі і вертольоти нормально літають, злітають і сідають на землю. Враховують його і ті фахівці, які розробляють захисні пристосування проти падаючого з дахів снігу - і саме тому вони до сих пір надійно захищають нас від таких неприємних падінь.
Цікаво також і те, що в принципі швидкість падіння монети, якщо розраховувати її політ в повітряному просторі, а не в вакуумі, взагалі мало залежить від висоти, з якої вона падає. Справа в тому, що, згідно з розрахунками, монетка буквально через дві-три секунди свого падіння взагалі перестане набирати швидкість, оскільки опір повітря врівноважить прискорення вільного падіння. Таким чином, вона придбає швидкість в 55-105 км / ч, ще перебуваючи на рівні останнього поверху, і потім буде зберігати її постійної до самого зіткнення з асфальтом або з головою йде під будівлею людини (до речі, падаючи з такою швидкістю, все, що вона заподіє цього перехожому - так це не особливо сильний удар).
Виходить, що зовсім неважливо, з якої висоти монетка буде викинута: її кінцева швидкість при зіткненні з асфальтом буде однакова і в тому випадку, якщо вона впаде з 380 метрів, і в тому, якщо її викинуть з більш меншої висоти, наприклад, в 100 метрів. До речі, саме цим і пояснюється ситуація з краплями дощу - формуючись високо над поверхнею Землі (на висоті, у багато разів перевищує таку Емпайр Стейт Білдінг), вони відразу ж набувають швидкості 7 до 32 км / ч, які зберігають до моменту приземлення. Вони також не можуть розігнатися сильніше, оскільки після початку руху їх прискорення врівноважується опором повітря. Але якби вони падали з такої висоти в вакуумі, тоді їх кінцева швидкість дорівнювала б 500-700 км / ч, і в цьому випадку крапля не тільки могла б убити людину, а й пробити дах будівлі!
Читайте також: Подорожі в часі неможливі в принципі
На щастя, цього не відбувається, тому що навколо Землі є атмосфера, що складається з повітря, здатного сильно загальмувати падіння крапель. І падіння монетки, до речі, теж. Тому не слід, проходячи повз Емпайр Стейт Білдінг, побоюватися, що ви можете стати жертвою монетки, випадково випала з кишені відвідувача оглядового майданчика.
Читайте всі статті з серії "Млин міфів "
Читайте найцікавіше в рубриці "Наука і техніка"
Але чи так це насправді?Невже розрахунки, які призводять екскурсоводи, розповідаючи про монеті, абсолютно некоректні?