Что будет если прыгнуть в вагоне
Почему, если прыгнуть вверх в вагоне, ты приземлишься на то же место, а если на крыше вагона, то на другое
На днях наткнулся в соцсетях на обсуждение животрепещущего вопроса: «Почему, если прыгнуть в вагоне вверх, ты приземлишься на то же место, а если на крыше вагона, то место приземления будет другое?». Попробуем разобраться.
Пассажирский поезд на Финляндском вокзале Петербурга
У нас есть телеграм-канал, где мы публикуем железнодорожные новости, а также группы в «Вконтакте» и в «Фейсбуке», где можно узнать новости, прочитать новые тексты и т.д.
Фейсбук, который знает о моих железнодорожных интересах, периодически подкидывает мне всевозможные обсуждения на тему поездов. В этот раз мне было предложено почитать пост из группы «Физика», в котором автор задается вопросом, вынесенным в заголовок, – про прыжки на вагоне и вне вагона.
Скриншот группы «Физика»
Сперва про самолеты и воздушные шары
Когда я его прочитал, то вспомнил классическую авиационную загадку о том, почему вертолет, взлетая с вертолетной площадки и зависая на одном месте, приземляется туда же. Ведь Земля крутится и успевает за это время немного сдвинуться под вертолетом.
Если бы все было так просто, можно было бы бесплатно путешествовать. Только представьте себе: строим воздушный шар, взлетаем, ждем, когда Земля повернется под нами на нужное место, и приземляемся. Никаких усилий. Хотя, постойте! Земля ведь не только вращается, но еще и в космическом пространстве перемещается. Так что нет! Не сработает. Под воздушным шаром Земля не только провернулась бы, но и улетела к чертям собачим, так что аэростат остался бы висеть в космосе.
К счастью, в реальности атмосфера вращается и перемещается вместе с Землей, поэтому ни у птиц, ни у самолетов, ни у вертолетов, ни у воздушных шаров нет никаких проблем с приземлением, а мы не можем подпрыгнуть повыше так, чтобы приземлиться в Саратове.
Кстати, про самолеты. Знаете, какая самая популярная загадка про них? Почему самолет на восток самолет летит быстрее, чем на запад? Это очень заметно на долгих межконтинентальных перелетах! И в Сети можно найти тысячи объяснений, что это происходит из-за того, что под самолетом поворачивается Земля.
Но Земля крутится с запада на восток, то есть если бы все дело было во вращении планеты, самолеты летели бы быстрее на запад. А они летят быстрее на восток!
И вращение Земли ни причем, потому что самолеты летят в атмосфере, которая вращается вместе с планетой. А самолетам мешают (и помогают) ветра. Именно они обычно дуют с запада на восток. Таким образом, в одну сторону ветра становятся попутными, а в другую – встречными. Это и увеличивает (уменьшает) скорости самолетов.
Черный юмор и правильный ответ!
Ну а мы вернемся к поезду. С ним все еще проще. Хотя в группе «Физика», где обсуждался вопрос про прыжки внутри вагона и на его крыше, на эту тему образовалось больше 200 комментариев.
Многие, конечно, шутили про опасность прыжков на крыше в виду близости к проводам.
«Ну ка бы. зависит от того какое напряжение. Если 3000 постоянного тока, то приземлится ближе, но в виде пепла. А если переменный ток, то там до 30 000 может доходить – может отбросить от крыши поезда метра на три. Нужно условия задачи уточнить», – пишет один из пользователей.
«Потому что если вы подпрыгнете на крыше вагона, движущегося по электрифицированной железной дороге, точкой приземления может стать кладбище», – добавляет другой.
Поезд №677 сообщением Великие Луки – Петербург на станции Великие Луки
Много шутников при ответе на вопрос иронизировали иначе: «Ну, тут все понятно. Крыша вагона дальше от Земли, ниже гравитация, это значит, что время на крыше течет с другой скоростью», «Если прыгнешь на крыше вагона, то тебя подхватывает межпространственный лифт и везет прямиком в райские сады или в адские пещеры, смотря какой билет выпадает»…
Но есть и правильный ответ. Воздух внутри вагона движется вместе с ним в замкнутой системе, поэтому, подпрыгивая, человек продолжает перемещаться не только по вертикали, но и по горизонтали. На крыше вагона воздух не движется вместе с поездом и прыгуна встречный поток просто сносит назад.
Это объяснение – правильное, но слишком короткое и упрощенное. Есть более полное от Людмилы Уолкер:
«Если вы подпрыгнете строго вертикально к полу/крыше вагона, вы по инерции все еще будете двигаться со скоростью поезда. Это потому что вертикальная составляющая вашего прыжка не окажет влияние на горизонтальную (движение поезда). То есть вертикальное движение будет само по себе, горизонтальное само по себе. И, когда вы приземлитесь на пол/крышу, вы попадете точно в ту же точку, с которой подпрыгнули. Это без учета трения воздуха.С учетом трения будет так. Внутри поезда воздух тоже движется со скоростью поезда и, пока вы в воздухе, горизонтальная составляющая вашей скорости не изменится. На крыше, воздух не движется с поездом, он движется против поезда, и обе составляющие (вертикальная и горизонтальная) вашей скорости изменятся (затормозятся). И точка приземления будет смещена от точки, с которой вы подпрыгнули».
По поводу задачки у людей совсем разные мнения. Кто-то называет ее тролингом, а кто-то считает, что это вполне хорошая загадка аж для школьной олимпиады по физике.
Среди пользователей есть и любители копнуть поглубже. Они утверждают, что прыгнувший внутри вагона человек может приземлиться на то же место, если только поезд идет с постоянной скоростью по прямой линии, и плоской поверхности, пассажир находился в этом поезде достаточно времени, чтобы набрать его скорость, и он подпрыгнул под углом 90 градусов к линии пола вагона. При обсуждении темы кто-то вспомнил даже про силу Кориолиса, которая будет действовать, если поезд идет не вдоль экватора, а вдоль меридианов!
Впрочем, эти физические дебри оставим специалистам, а короткий ответ на вопрос, вынесенный в заголовок, звучит просто: потому что сдует.
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
«Почему, если прыгнуть в вагоне вверх, ты приземлишься на то же место, а если на крыше вагона, то место приземления будет другое?».
В группе «Физика», где обсуждался вопрос про прыжки внутри вагона и на его крыше, на эту тему образовалось больше 200 комментариев.
Многие, конечно, шутили про опасность прыжков на крыше в виду близости к проводам.
«Ну ка бы. зависит от того какое напряжение. Если 3000 постоянного тока, то приземлится ближе, но в виде пепла. А если переменный ток, то там до 30 000 может доходить – может отбросить от крыши поезда метра на три. Нужно условия задачи уточнить», – пишет один из пользователей.
«Потому что если вы подпрыгнете на крыше вагона, движущегося по электрифицированной железной дороге, точкой приземления может стать кладбище», – добавляет другой.
Много шутников при ответе на вопрос иронизировали иначе: «Ну, тут все понятно. Крыша вагона дальше от Земли, ниже гравитация, это значит, что время на крыше течет с другой скоростью», «Если прыгнешь на крыше вагона, то тебя подхватывает межпространственный лифт и везет прямиком в райские сады или в адские пещеры, смотря какой билет выпадает»…
Но есть и правильный ответ. Воздух внутри вагона движется вместе с ним в замкнутой системе, поэтому, подпрыгивая, человек продолжает перемещаться не только по вертикали, но и по горизонтали. На крыше вагона воздух не движется вместе с поездом и прыгуна встречный поток просто сносит назад.
Это объяснение – правильное, но слишком короткое и упрощенное. Есть более полное от Людмилы Уолкер:
«Если вы подпрыгнете строго вертикально к полу/крыше вагона, вы по инерции все еще будете двигаться со скоростью поезда. Это потому что вертикальная составляющая вашего прыжка не окажет влияние на горизонтальную (движение поезда). То есть вертикальное движение будет само по себе, горизонтальное само по себе. И, когда вы приземлитесь на пол/крышу, вы попадете точно в ту же точку, с которой подпрыгнули. Это без учета трения воздуха.
С учетом трения будет так. Внутри поезда воздух тоже движется со скоростью поезда и, пока вы в воздухе, горизонтальная составляющая вашей скорости не изменится. На крыше, воздух не движется с поездом, он движется против поезда, и обе составляющие (вертикальная и горизонтальная) вашей скорости изменятся (затормозятся). И точка приземления будет смещена от точки, с которой вы подпрыгнули».
По поводу задачки у людей совсем разные мнения. Кто-то называет ее тролингом, а кто-то считает, что это вполне хорошая загадка аж для школьной олимпиады по физике.
Почему, если прыгнуть вверх в вагоне, ты приземлишься на то же место, а если на крыше вагона, то на
На днях наткнулся в соцсетях на обсуждение животрепещущего вопроса: «Почему, если прыгнуть в вагоне вверх, ты приземлишься на то же место, а если на крыше вагона, то место приземления будет другое?». Попробуем разобраться.
Много букв и 4 фото via
Предложили почитать пост из одной группы, в котором автор задается вопросом, вынесенным в заголовок, – про прыжки на вагоне и вне вагона.
Сперва про самолеты и воздушные шары
Когда я его прочитал, то вспомнил классическую авиационную загадку о том, почему вертолет, взлетая с вертолетной площадки и зависая на одном месте, приземляется туда же. Ведь Земля крутится и успевает за это время немного сдвинуться под вертолетом.
Если бы все было так просто, можно было бы бесплатно путешествовать. Только представьте себе: строим воздушный шар, взлетаем, ждем, когда Земля повернется под нами на нужное место, и приземляемся. Никаких усилий. Хотя, постойте! Земля ведь не только вращается, но еще и в космическом пространстве перемещается. Так что нет! Не сработает. Под воздушным шаром Земля не только провернулась бы, но и улетела к чертям собачим, так что аэростат остался бы висеть в космосе.
К счастью, в реальности атмосфера вращается и перемещается вместе с Землей, поэтому ни у птиц, ни у самолетов, ни у вертолетов, ни у воздушных шаров нет никаких проблем с приземлением, а мы не можем подпрыгнуть повыше так, чтобы приземлиться в Саратове.
Кстати, про самолеты. Знаете, какая самая популярная загадка про них? Почему самолет на восток самолет летит быстрее, чем на запад? Это очень заметно на долгих межконтинентальных перелетах! И в Сети можно найти тысячи объяснений, что это происходит из-за того, что под самолетом поворачивается Земля.
Но Земля крутится с запада на восток, то есть если бы все дело было во вращении планеты, самолеты летели бы быстрее на запад. А они летят быстрее на восток!
И вращение Земли ни причем, потому что самолеты летят в атмосфере, которая вращается вместе с планетой. А самолетам мешают (и помогают) ветра. Именно они обычно дуют с запада на восток. Таким образом, в одну сторону ветра становятся попутными, а в другую – встречными. Это и увеличивает (уменьшает) скорости самолетов.
Черный юмор и правильный ответ!
Ну а мы вернемся к поезду. С ним все еще проще. Хотя в группе «Физика», где обсуждался вопрос про прыжки внутри вагона и на его крыше, на эту тему образовалось больше 200 комментариев.
Многие, конечно, шутили про опасность прыжков на крыше в виду близости к проводам.
«Ну ка бы. зависит от того какое напряжение. Если 3000 постоянного тока, то приземлится ближе, но в виде пепла. А если переменный ток, то там до 30 000 может доходить – может отбросить от крыши поезда метра на три. Нужно условия задачи уточнить», – пишет один из пользователей.
«Потому что если вы подпрыгнете на крыше вагона, движущегося по электрифицированной железной дороге, точкой приземления может стать кладбище», – добавляет другой.
Поезд №677 сообщением Великие Луки – Петербург на станции Великие Луки
Почему если прыгнув в вагоне, приземлишься на то же место, а если на крыше, то на другое
7-08-2021, 09:26 | Политика / Размышления о политике | разместил: Око Политика | комментариев: (0) | просмотров: (2 872)
«Почему, если прыгнуть в вагоне вверх, ты приземлишься на то же место, а если на крыше вагона, то место приземления будет другое?».
В группе «Физика», где обсуждался вопрос про прыжки внутри вагона и на его крыше, на эту тему образовалось больше 200 комментариев.
Многие, конечно, шутили про опасность прыжков на крыше в виду близости к проводам.
«Ну ка бы. зависит от того какое напряжение. Если 3000 постоянного тока, то приземлится ближе, но в виде пепла. А если переменный ток, то там до 30 000 может доходить – может отбросить от крыши поезда метра на три. Нужно условия задачи уточнить», – пишет один из пользователей.
«Потому что если вы подпрыгнете на крыше вагона, движущегося по электрифицированной железной дороге, точкой приземления может стать кладбище», – добавляет другой.
Много шутников при ответе на вопрос иронизировали иначе: «Ну, тут все понятно. Крыша вагона дальше от Земли, ниже гравитация, это значит, что время на крыше течет с другой скоростью», «Если прыгнешь на крыше вагона, то тебя подхватывает межпространственный лифт и везет прямиком в райские сады или в адские пещеры, смотря какой билет выпадает»…
Но есть и правильный ответ. Воздух внутри вагона движется вместе с ним в замкнутой системе, поэтому, подпрыгивая, человек продолжает перемещаться не только по вертикали, но и по горизонтали. На крыше вагона воздух не движется вместе с поездом и прыгуна встречный поток просто сносит назад.
Это объяснение – правильное, но слишком короткое и упрощенное. Есть более полное от Людмилы Уолкер:
«Если вы подпрыгнете строго вертикально к полу/крыше вагона, вы по инерции все еще будете двигаться со скоростью поезда. Это потому что вертикальная составляющая вашего прыжка не окажет влияние на горизонтальную (движение поезда). То есть вертикальное движение будет само по себе, горизонтальное само по себе. И, когда вы приземлитесь на пол/крышу, вы попадете точно в ту же точку, с которой подпрыгнули. Это без учета трения воздуха.
С учетом трения будет так. Внутри поезда воздух тоже движется со скоростью поезда и, пока вы в воздухе, горизонтальная составляющая вашей скорости не изменится. На крыше, воздух не движется с поездом, он движется против поезда, и обе составляющие (вертикальная и горизонтальная) вашей скорости изменятся (затормозятся). И точка приземления будет смещена от точки, с которой вы подпрыгнули».
По поводу задачки у людей совсем разные мнения. Кто-то называет ее тролингом, а кто-то считает, что это вполне хорошая загадка аж для школьной олимпиады по физике.
Как спрыгнуть с поезда на ходу и выжить: научный метод
«Популярная механика» проконсультировалась с доцентом-физиком Юго-Восточного Луизианского Университета Реттом Алленом, который предложил несколько простых, но при этом научно обоснованных мер по минимизации увечий во время столь рискованного мероприятия. Но прежде, чем мы расскажем, как правильно спрыгивать с поезда на ходу, мы просто обязаны сделать предупреждение.
Итак, ситуация — мы находимся в движущемся составе и должны срочно спрыгнуть с поезда. Проблема в том, что состав не стоит на месте, как же быть? Для начала предположим, что перед нами прямой участок, на котором движение будет равномерным, а по бокам от путей нет посторонних предметов. Насыпь имеет одинаковую высоту и выполнена из песка. Способов увернуться от столбов в полете без каких-либо приспособлений пока не придумали, так что будем надеяться, что мы выберем удачный момент для прыжка. Есть пара важных моментов, понимание которых значительно снизит вероятность травм.
Уменьшить начальную скорость
Если просто выпрыгнуть из поезда, двигающегося со скоростью 10 метров в секунду (36 км/ч), мы шмякнемся о землю. В момент столкновения наши тела будут иметь вертикальную скорость и горизонтальную. Первая обусловлена высотой вагона и формируется гравитацией. Если принять, что мы пролетим до поверхности метр, то столкнемся с ней примерно на 4,4 м/с (около 16 км/ч). Выжить можно, но словно на велосипеде в стену — больно! Однако есть еще горизонтальная скорость, которая обусловлена движением состава. Именно она и делает затею с выпрыгиванием из поезда очень опасной.
Важно понимать, что скорость — величина относительная и является векторной. Когда мы стоим на полу вагона, наша скорость относительно него равна нулю, а относительно земли равна скорости поезда. Если внутри вагона перед прыжком придать себе максимально возможное ускорение в противоположном движению состава направлении, полученная скорость будет вычтена из нашей скорости относительно грунта и падение будет не столь травматичным. В нашем примере локомотив тянет нас вперед на 10 м/с, а человек вполне способен разогнаться до 6 м/с (21,6 км/ч). Таким образом, если мы попытаемся спрыгнуть с поезда, то при подобном прыжке у нас есть все шансы просто сильно ушибиться о насыпь с примерно одинаковыми горизонтальной и вертикальной скоростями (по 4 метра в секунду). Наличие плотной толстой одежды здорово снижает вероятность повреждения нашей кожи или внутренностей.
Увеличить время торможения
Так или иначе, в момент столкновения с земной твердью полученную ранее скорость нам придется как-то гасить. Именно из-за этого и могут произойти травмы — упав плашмя, мы заставим внутренние органы и кости испытывать серьезные перегрузки. Не факт, что они выдержат, так что хорошей идеей будет сгруппироваться и перекатываться после падения. В этом случае векторная сумма горизонтальной и вертикальной скоростей будет компенсироваться не каким-то одним участком наших тел, а будет вынуждена выполнять работу, раскручивая нас. Довольно равномерное распределение нагрузки на разные конечности и части тела поможет остановиться за счет трения. Хорошей идеей будет найти или соорудить что-нибудь вроде саней еще до того, как спрыгнуть с поезда. Таким образом, может получиться просто прокатиться, словно с горки. Главное — сначала выполнить все рекомендации из первого пункта. Как вы уже могли заметить, для того, чтобы правильно спрыгнуть с поезда и выжить, необходимо понимать основы физики и биологии, и тогда шанс выжить есть. Но все же, если состав идет на полном ходу, — а это не 36 км/ч, — вероятность выжить даже при правильном прыжке довольно низка.