Мельница мифов: смертоносная монетка

До сих пор многие считают, что монета, сброшенная с крыши высотного здания, может убить человека. Но так ли это на самом деле? С одной стороны, если ориентироваться на сведения, изложенные в школьном учебнике по физике, то никакой ошибки в этом утверждении нет. Однако если посмотреть на проблему внимательно, то окажется, что это чистой воды миф.

Считается, что этот миф появился на свет в Нью-Йорке не раньше 1931 года — именно в это время там был построен знаменитый небоскреб Эмпайр Стейт Билдинг, высота которого равняется 381 метру. Когда первых экскурсантов водили на крышу этого 102-этажного здания, то экскурсовод обязательно говорил им о том, что если с такой высоты сбросить обычную монетку достоинством в один цент, то тогда она сразу же приобретет скорость почти в 311 км/ч! Ну а врезавшись с такой скоростью в голову человека, этот цент, несомненно, пробьет кости его черепа, что приведет к смертельному исходу.

Несмотря на то, что с этого момента прошло уже очень много времени, экскурсоводы до сих пор рассказывают посетителям историю об этой смертоносной монетке. И посетители, конечно же, учившие в школе физику, слушают их и верят — да, конечно же, все так и есть. И при этом никто почему-то не задумывается о том, что почему в таком случае капля дождя, которая весит немногим меньше цента и падает с куда большей высоты, никому никогда не проламывает голову — да что там голову, она даже куда менее прочную ткань зонта прорвать не в состоянии.

Читайте также: Айкидо для комара — проходя сквозь капли

Так в чем же дело? Неужели расчеты, которые приводят экскурсоводы, рассказывая о монетке, совершенно некорректны? Нет, они совершенно корректны — просто не полны. Дело в том, что если рассчитать скорость падения монетки с высоты в 381 метр при ускорении свободного падения в 9,8 м/с, то получится именно такая цифра, что была названа выше. Однако такой расчет справедлив для ситуации, когда монетка падает в вакууме, где нет воздуха. А в Нью-Йорке он, несомненно, присутствует — поэтому нужно учитывать также силу сопротивления этой среды.

Следует заметить, что подобные расчеты являются достаточно сложными, и поэтому в школьном курсе физики их обычно не приводят — все задачи на скорость падения пренебрегают сопротивлением среды. Но если все-таки принять во внимание этот параметр, тогда получится, что конечная скорость монеты будет лежать в пределах 55-105 км/ч. Получается, что если мы все-таки учитываем сопротивление среды, то скорость падения снижается более чем в три раза! Ну а разброс в значении связан исключительно с формой монеты, а именно: если она будет падать ребром, то ее конечная скорость будет больше, а если плашмя — то меньше.

Как видите, такой фактор, как сопротивление среды при решении практических, а не теоретических задач нельзя игнорировать — он может изменить все расчетные значения более чем в два или три раза. Впрочем, конструкторы и ученые всегда учитывают сопротивление среды — именно поэтому все самолеты, космические корабли и вертолеты нормально летают, взлетают и садятся на землю. Учитывают его и те специалисты, которые разрабатывают защитные приспособления против падающего с крыш снега — и именно поэтому они до сих пор надежно защищают нас от таких неприятных падений.

Интересно также и то, что в принципе скорость падения монеты, если рассчитывать ее полет в воздушном пространстве, а не в вакууме, вообще мало зависит от высоты, с которой она падает. Дело в том, что, согласно расчетам, монетка буквально через две-три секунды своего падения вообще перестанет набирать скорость, поскольку сопротивление воздуха уравновесит ускорение свободного падения. Таким образом, она приобретет скорость в 55-105 км/ч, еще находясь на уровне последнего этажа, и потом будет сохранять ее постоянной до самого столкновения с асфальтом или с головой идущего под зданием человека (кстати, падая с такой скоростью, все, что она причинит этому прохожему — так это не особенно сильный ушиб).

Получается, что совершенно неважно, с какой высоты монетка будет выброшена: ее конечная скорость при столкновении с асфальтом будет одинакова и в том случае, если она упадет с 380 метров, и в том, если ее выбросят с более меньшей высоты, например, в 100 метров. Кстати, именно этим и объясняется ситуация с каплями дождя — формируясь высоко над поверхностью Земли (на высоте, во много раз превышающей таковую Эмпайр Стейт Билдинг), они сразу же приобретают скорости 7 до 32 км/ч, которые сохраняют до момента приземления. Они также не могут разогнаться сильнее, поскольку после начала движения их ускорение уравновешивается сопротивлением воздуха. Но если бы они падали с такой высоты в вакууме, тогда их конечная скорость равнялась бы 500-700 км/ч, и в этом случае капля не только могла бы убить человека, но и пробить крышу здания!

Читайте также: Путешествия во времени невозможны в принципе

К счастью, этого не происходит, потому что вокруг Земли есть атмосфера, состоящая из воздуха, способного сильно затормозить падение капель. И падение монетки, кстати, тоже. Поэтому не следует, проходя мимо Эмпайр Стейт Билдинг, опасаться, что вы можете пасть жертвой монетки, случайно выпавшей из кармана посетителя смотровой площадки.

Читайте все статьи из серии "Мельница мифов"

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"

 Нажми «Нравится»и читай нас в Facebook
Комментарии
Завидуй, провинция: московские учителя получают 100-тысячные зарплаты
Звезды-рестораторы и их заведения
ВКС России снова "побрили" флот коалиции у Сирии
Глава Совета Европы резко потребовал от России уплаты взноса
Черноморский флот "показал класс" авианосной группе США у Сирии
Чем России грозит резолюция ПАСЕ по Донбассу
Глава Совета Европы резко потребовал от России уплаты взноса
Пранкер-трупоед Вольнов устроился на работу "Миротворцем"
Генерал ФСБ предположил, кто мог быть заинтересован в смерти Скрипаля
Чем России грозит резолюция ПАСЕ по Донбассу
Лукашенко пригрозил расстреливать воров "как в 90-е"
В последний момент: как Путин и ФСБ спасли "Роснано" от Чубайса
Кто в России получит "уголовку" за исполнение санкций США
Чем России грозит резолюция ПАСЕ по Донбассу
Чем России грозит резолюция ПАСЕ по Донбассу
Чем России грозит резолюция ПАСЕ по Донбассу
Депутаты Государственной Думы готовятся вызвать Эльвиру Набиуллину на жесткий разговор
Чем России грозит резолюция ПАСЕ по Донбассу
Мнение: Россия получила преимущество после удара США по Сирии
Чем России грозит резолюция ПАСЕ по Донбассу
Украинцы обнаружили "трещины" в опорах Крымского моста