А почему? (История о кошке и ее падении) (Горынина Настя, 7 А класс).
В 1894 году одно из очередных заседаний Французской академии наук вызвало особый интерес, так как на нем выступил известный физиолог Марей, проявлявший серьезный интерес к аэродинамике птиц и летающих животных. Но ведь еще Галилей в свое время сказал о том, что "... в среде, полностью лишенной всякого сопротивления, все тела падали бы с одинаковой скоростью". Кошка же при падении, возможно, использует свои хвост, лапы как аэродинамические рули. Именно этим объяснялся феномен кошки. Но потом тот же Марей продемонстрировал фотографии, на которых падала бесхвостая кошка, и благополучно приземлялась на лапы, так же успешно, как и хвостатая. Для объяснения была выдвинута гипотеза о том, что животное умудряется получить начальный импульс в момент отделения от рук экспериментатора, примерно так, как это происходит у прыгунов в воду с вышки и у спортсменов на батуте. При этом каноны физики позволяли спортсменам как угодно распоряжаться начальным моментом и своим телом в полете. В классической работе астронома Шарля-Евгения Делоне "Механика" говорилось: "Если мы предположим, что какое-нибудь живое существо изолировано в пространстве, и к нему не приложено никакой внешней силы, то не только это живое существо не будет в состоянии переместить свой центр тяжести, но, кроме того, для него окажется невозможным сообщить своему телу вращение около этой точки. В самом деле, как бы оно ни действовало своими мускулами, оно может развить только внутренние силы..." Но снимки свидетельствовали, что кошки плюют на эти запреты и тогда, когда их бросали без всякого импульса. Но вскоре механики разобрались с этим явлением, и уже в начале века этот феномен вошел во все учебники физики и механики. Тем не менее, и сейчас нет-нет да и заговорят о "секрете кошки". В 1960 году американец Д.Макдональд применил скоростную съемку со скоростью 1500 кадров в секунду для выяснения поведения кошки, брошенной с высоты 15-20 см, когда полет занимает только 0,1 секунды. Выяснилось, что когда исследователь подбрасывал кошку вверх, она летела вверх лапами до высшей точки полета, только там совершала свое сальто. Оказалось, что на лапы падают котята, которые тольк начали бегать, то есть, в возрасте 3-4 недель. Выводы этого исследователя были теми же, что и при изучении снимков Марея, и о которых писалось в книге известного инженера и ученого В.Кирпичева еще в 1907 году. В состоянии ли человек, стоящий на абсолютно гладком полу, повернуться относительно своей вертикальной оси? Оказывается, да. Для этого достаточно поднять руку, отвести ее чуть-чуть в сторону и сделать несколько энергичных вращательных движений так, чтобы рука описывала конус. Это можно хорошо продемонстрировать на скамейке Жуковского или на "круге здоровья". Все силы, действующие на падающую кошку, уравновешены. Сопротивлением воздуха в этом случае можно смело пренебречь, особенно при падении с малой высоты. Поэтому никаких аэродинамических рулей тут быть не может. Вторым вопросом "кошачьего парадокса" является то, что животное не разбивается, упав с высоты, безусловно смертельной для человека. Здесь срабатывает то, что отношение веса животного к его поверхности тем меньше, чем меньше животное. И здесь как раз сказывается аэродинамическое сопротивление, которое существенно ограничивает скорость падения, уменьшает его кинетическую энергию в момент падения. Так парашютист при затяжном прыжке развивает скорость 50 м/с, то кошка, еще не пролетев 20 м имеет скорость не больше 15-18 м/с. Ей не принесет смертельного вреда даже падение из окна последнего этажа небоскреба. Скоростная съемка показала, что таким же поведениями при падении обладают морские свинки, кролики. Долгое время не было желающих проделать то же, что и кошка при прыжках в воду или на батуте. Пока не объявился доброволец - прыгун с вышки Брейн Фелпс. Эксперименты начали с прыжков с высоты в 1 метр. Олимпийский бронзовый призер, Фелпс ловко менял положение тела в пространстве. Затем высота постепенно достигла такой, что полет длился 0,5 с. И здесь спортсмен смог повернуться даже на 360o. Но если у Фелмса маневр поворота на 180o занимал 0,3 с, то кошке на это нужно всего 0,12 с.
УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА ПЕНЗЫ
Популярное: Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (255)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |