Тем временем Зоманиус, который все время прощается, но никогда не уходит, закидал меня страстными письмами в личку, в которых, доказывая мне, что он не идиот, в частности упомянул, что он хочет иметь второе высшее (у него еще и какое-то первое есть, надо же) по нанотехнологиям (sic!). То есть, этот молодой человек практически опора и надежда нашей суверенной демократии, не хухры-мухры!
Если кому интересно вспомнить физику за девятый класс, могу запостить популярное объяснение, которое я набросала вчера, но не запостила.
"Раскрывающийся текст"Что такое перегрузка? Это вот, скажем, когда машина резко трогается с места и мы чувствуем, что какая-то сила вдавила нас в сиденье. Что это за сила? Инерция. В неинерциальных системах отсчета появляется сила инерции, пропорциональная, естественно, ускорению и массе. (Кто не знает, что такое система отсчета -- гуглит. Увы, без этого термина никак.)
Массе чего? Машины? Нашей собственной? Сумме масс?
Зоманиус, вот, не знает, но я напомню, что массе самого тела (ROH совершенно прав). Масса тела, к которому мы привязали систему отсчета, нас не волнует, потому что в этой системе отсчета оно покоится.
Сила инерции векторно складывается с силой тяжести, которая действует на нас всегда, пока мы вблизи Земли (или иной тяготеющей массы).
Сила тяжести это, напоминаю, G*M*m/R^2, где G -- гравитационная постоянная, R -- радиус Земли, M -- масса Земли, причем для задач, не связанных с космическими полетами, G*M/R^2 -- величина с хорошей точностью постоянная, выражается она в единицах ускорения и именуется ускорением свободного падения g.
Что это значит по-простому, по-обывательски, если не знать слова "вектор"? Это значит, что если мы взлетаем (точнее, наша система отсчета взлетает) с ускорением строго вверх, сила тяжести прибавляется к силе инерции. А если падаем с ускорением строго вниз, она вычитается из силы инерции. Отсюда простое следствие, что если мы падаем под действием силы тяжести, и никакие другие силы на нас не действуют, то мы находимся в невесомости. Наше тело ничего не весит, не вдавливается в сидение и т.п. Ну а если мы взлетаем, мы чувствуем, как будто сила тяжести внезапно! возросла. Поэтому это явление и называется перегрузкой. Поэтому перегрузку измеряют в единицах ускорения, отнесенного к g. В единицах силы ее выражать неудобно, ведь люди разной массы, взлетая в одном самолете (допустим) будут подвергаться действию разной силы инерции. Чем больше масса, тем больше сила. Контрольные вопросы:
1 Какая сила действует на девушку, которую спейсмарин взял на руки и стоит на земле?
1g*m
2 Какая сила действует на девушку, которую спейсмарин взял на руки и выпрыгнул в окно (а джамппак не включил)?
0
3 Какая сила действует на девушку, которую спейсмарин взял на руки и взлетает вертикально вверх с ускорением a?
(a+g)*m
Просто, верно? Заметьте, масса спейсмарина вообще не используется. Это спейсмарин должен беспокоиться о массе девушки, которую он несет. Потому что ее вес действует на его руки (или, как на этой картинке, ноги), и он тем больше, чем больше ускорение при взлете. Но он сильный, мы верим в него, так что он ее не уронит.
От чего же зависит, размажет или не размажет девушку при взлете? Мы же в принципе, знаем, что при взлете может размазать, Иначе люди летали бы из пушки на Луну, как у Жюль Верна, а не на космических кораблях. То есть, даже обыватель современный попой чует, что из пушки нельзя. Размажет. А зависит это от ускорения a.
Каким будет ускорение a? Ой, да любым, вплоть до очень малого, лишь бы джамппак это позволял. Замечу, что равномерное вертикальное ускорение равное 10М/c^2, (примерно равное g) даст нам высоту ~5метров за одну секудну и 20 метров за две. Довольно быстро, не так ли? То есть, мы с уверенностью можем сказать, что перегрузка при взлете заведомо меньще 2*g.
Теперь вопрос посложнее. Приземление. Какая сила действует на тело в момент его падения на землю? Сила тяжести? Но она равна mg, мы все легко ее переносим. Опять же, хотя мы знаем, что все свободно падающие тела падают с одинаковым ускорением, мы также хорошо знаем, что упасть с одного метра -- это ничего, а с десяти, увы, смертельно. Хотя ускорение падения одно и то же.
Давайте вспомним другую формулу:
F=dp/dt Где p -- импульс тела. (Гуглим, что такое импульс) p = mV. d -- это дифференциал, то есть, некое малое изменение. Импульса и времени в данном случае. Но при равномерном изменении малость роли не играет, и можно иметь дело как с дифференциалами, так и с простой разницей. То есть
Fdt = dp -- изменение импульса пропорционально действующей на тело силе и отрезку времени, в течение которого она действует. То есть, либо большая сила действует быстро, либо маленькая действует долго -- импульс изменится одинаково.
Как мы знаем, в момент столкновения с землей, скорость, которую тело успело набрать в свободном падении, довольно быстро падает до нуля.
Довольно быстро -- это за какое время? А за то, например, в течение которого мы при приземлении на ноги сгибаем ноги, чтобы самортизировать падение. Если мы прыгаем в воду, то за то время, пока тело погружается под воду и сила трения гасит инерцию. То есть, понятно, что чем больше времени на погашение скорости, тем меньшая сила действует на тело. Тем безопаснее. Так как тягу джамппака можно использовать не только для разгона, но и для торможения, логично, что можно начать тормозить гораздо раньше, чем ноги (даже длинные ноги спейсмарина) коснутся земли. То есть, с джамппаком приземляться безопаснее, чем без него (а иначе зачем он, правда?)
Как тормозить джамппаком, куда можно направить тягу, а куда нельзя, какая будет минимальная скорость марина с джамппаком вблизи земли, -- это все вещи, которые можно обсуждать, а можно сказать "no logic, only war" Но чтобы обсуждать, надо по крайней мере правильно поставить задачу. Нанотехнологов этому не учат :)
