Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 11282
2019-11-13 
В своей книге «Искусственные спутники» А. А. Штернфельд пишет: «Во время... космического путешествия недомогания могут быть вызваны главным образом нарушением нормального ощущения силы тйжести. Прежде всего заметим, что нет такой скорости, которой человеческий организм не мог бы перенести, если только движение не сопровождается чрезмерным ускорением. В самом деле, тревожит ли нас, хотя бы в малейшей мере, вращение Земли вокруг своей оси? А ведь на экваторе окружная скорость предметов, находящихся на поверхности Земли, достигает 1675 км/ч. Беспокоит ли нас движение Земли вокруг Солнца, скорость которого превышает 100 000 км/ч? ...Имея в виду эти факты, мы можем утверждать, что человеческий организм в состоянии переносить любую скорость».
Посмотрим, согласуется ли это с нашим жизненным опытом? При прыжке вниз опасность возрастает с высотой: мы безбоязненно прыгаем с высоты 1-2 м, но не рискнем без особой надобности совершить прыжок уже со второго_этажа. В первом случае перед приземлением человек будет иметь относительно Земли скорость 4-6 м/сек, а во втором - около 10-13 м/сек, тогда как, ускорение в обоих случаях одинаково й равно 9,8 м/сек2.
Так что же представляет опасность - скорость иди ускорение?
Решение:
Ошибка допущена, конечно, не А. А. Штернфельдом, а автором софизма, и уже первые полеты советских космонавтов это убедительно показали.
В самом деле, болезненные ощущения, тем более тяжелые, чем больше высота, с которой совершен прыжок, испытываются человеком не во время падения, когда он обладает скоростью, а при ударе о землю, то есть именно в те моменты, когда скорость теряется.
Длительность удара исчисляется десятыми долями секунды, и за это время скорость человеческого тела должна уменьшиться от нескольких метров в секунду до нуля. Легко видеть, что при этом человек испытывает ускорение, во много раз превышающее ускорение свободного падения. Поэтому его тело испытывает опасные перегрузки.
Отметим, впрочем, что не всегда большое ускорение представляет опасность для пассажиров космического корабля (на это, между прочим, не обращают обычно внимания авторы популярных брошюр и научно-фантастических романов о межзвездных путешествиях).
Рассмотрим два примера: а) ракета падает на планету с такой массой, что вблизи нее ускорение в 100 раз превышает земное, и б) ракета движется с ускорением $100 g$, полученным в результате интенсивной работы ее двигателей.
В обоих случаях с тем же ускорением, что и ракета, будут двигаться члены ее экипажа. Но если в первом случае ускоренное движение не вызовет у космонавтов никаких неприятных последствий (мы считаем, что удара о поверхность планеты им удастся, конечно, избежать, и не рассматриваем задачу борьбы с перегрузками при повороте и движении от планеты), то во втором - всем космонавтам угрожает гибель. Все дело в том, что в первом случае сила притяжения к планете действует одинаково на все материальные точки, находящиеся на ракете, и скорости всех частиц возрастают одновременно. При этом органы человеческого тела не давят друг на друга и никаких болей ощущаться не должно. Наоборот, это будет свободное падение, при котором все члены экипажа будут испытывать состояние невесомости, которое, как свидетельствует накопленный к настоящему времени опыт, хотя и не всеми переносится легко, однако не грозит жизни.
Во втором случае стенка ракеты непосредственно воздействует только на соприкасающиеся с ней части чело-, веческого тела, которые передают воздействие на другие части тела. При этом происходит деформация органов, которая при больших ускорениях становится опасной.
В своей книге «Искусственные спутники» А. А. Штернфельд пишет: «Во время... космического путешествия недомогания могут быть вызваны главным образом нарушением нормального ощущения силы тйжести. Прежде всего заметим, что нет такой скорости, которой человеческий организм не мог бы перенести, если только движение не сопровождается чрезмерным ускорением. В самом деле, тревожит ли нас, хотя бы в малейшей мере, вращение Земли вокруг своей оси? А ведь на экваторе окружная скорость предметов, находящихся на поверхности Земли, достигает 1675 км/ч. Беспокоит ли нас движение Земли вокруг Солнца, скорость которого превышает 100 000 км/ч? ...Имея в виду эти факты, мы можем утверждать, что человеческий организм в состоянии переносить любую скорость».
Посмотрим, согласуется ли это с нашим жизненным опытом? При прыжке вниз опасность возрастает с высотой: мы безбоязненно прыгаем с высоты 1-2 м, но не рискнем без особой надобности совершить прыжок уже со второго_этажа. В первом случае перед приземлением человек будет иметь относительно Земли скорость 4-6 м/сек, а во втором - около 10-13 м/сек, тогда как, ускорение в обоих случаях одинаково й равно 9,8 м/сек2.
Так что же представляет опасность - скорость иди ускорение?
Решение:
Ошибка допущена, конечно, не А. А. Штернфельдом, а автором софизма, и уже первые полеты советских космонавтов это убедительно показали.
В самом деле, болезненные ощущения, тем более тяжелые, чем больше высота, с которой совершен прыжок, испытываются человеком не во время падения, когда он обладает скоростью, а при ударе о землю, то есть именно в те моменты, когда скорость теряется.
Длительность удара исчисляется десятыми долями секунды, и за это время скорость человеческого тела должна уменьшиться от нескольких метров в секунду до нуля. Легко видеть, что при этом человек испытывает ускорение, во много раз превышающее ускорение свободного падения. Поэтому его тело испытывает опасные перегрузки.
Отметим, впрочем, что не всегда большое ускорение представляет опасность для пассажиров космического корабля (на это, между прочим, не обращают обычно внимания авторы популярных брошюр и научно-фантастических романов о межзвездных путешествиях).
Рассмотрим два примера: а) ракета падает на планету с такой массой, что вблизи нее ускорение в 100 раз превышает земное, и б) ракета движется с ускорением $100 g$, полученным в результате интенсивной работы ее двигателей.
В обоих случаях с тем же ускорением, что и ракета, будут двигаться члены ее экипажа. Но если в первом случае ускоренное движение не вызовет у космонавтов никаких неприятных последствий (мы считаем, что удара о поверхность планеты им удастся, конечно, избежать, и не рассматриваем задачу борьбы с перегрузками при повороте и движении от планеты), то во втором - всем космонавтам угрожает гибель. Все дело в том, что в первом случае сила притяжения к планете действует одинаково на все материальные точки, находящиеся на ракете, и скорости всех частиц возрастают одновременно. При этом органы человеческого тела не давят друг на друга и никаких болей ощущаться не должно. Наоборот, это будет свободное падение, при котором все члены экипажа будут испытывать состояние невесомости, которое, как свидетельствует накопленный к настоящему времени опыт, хотя и не всеми переносится легко, однако не грозит жизни.
Во втором случае стенка ракеты непосредственно воздействует только на соприкасающиеся с ней части чело-, веческого тела, которые передают воздействие на другие части тела. При этом происходит деформация органов, которая при больших ускорениях становится опасной.
