Прав ли Станислав Лем, описывая парадоксы невесомости для человека?

В рассказе "Терминус" Лем пишет: «Пиркс еще писал, когда двигатели смолкли и сила тяжести исчезла, — нажав на карандаш, он вдруг взлетел в воздух. Нетерпеливо оттолкнулся от потолка, опять уселся в кресло…». Похоже он высказался и в рассказе "Рассказ Пиркса": «Нажав карандашом на бумагу, можно вспорхнуть под потолок, а то и набить шишку».

Можно ли подтвердить или опровергнуть расчетом эти утверждения? И можно ли в невесомости "опять усесться в кресло"?

Предполагается, что человек массой 70 кг просто хочет что-то написать карандашом, прилагая для этого обычные для него усилия.

1

Ответы (2):

3

А вот давайте и посмотрим, прав ли он качественно.

Для начала - Лем дал неполную картину того, что произойдёт.

Во-первых, сам Пиркс - двоечник. Кто ж сидит в кресле непристёгнутым во время разгона корабля... Во-вторых, усилие, приложенное карандашом к Пирксу (да-да, именно это усилие), - вовсе не единственное. У Пиркса, помимо руки, которой он держит карандаш, есть ещё и задница (пардон...), на которой он сидит. Задница молодого пилота - вещь упругая. Сам я, правда, не проверял, но теория говорит именно об этом. А стало быть, реакция задницы на исчезновение веса будет куда значительнее и значимее, чем реакция от карандаша. Так что да, взлетит.

Насчёт "потом уселся обратно в кресло" - из текста, вообще говоря, не следует, что он от потолка сразу попал непосредственно в кресло и в нужную позу. Когда говорят - я пришёл с работы и пообедал, - упускается множество промежуточных действий: раздеться, помыть руки, достать из холодильника жрачку, приготовить её, накрыть на стол... и только после этого всего можно сказать "пообедал". Так и тут - оттолкнулся от потолка, долетел до чего-то, что можно условно считать полом, схватился руками за что придётся, подтянул себя к креслу... и таки да, в конце концов уселся. Впрочем, при определённой сноровке и хорошей координации движений можно так оттолкнуться от потолка, чтоб сразу прилететь в нужную точку в нужной позе.

Ещё один момент. Реакция карандаша приложена к руке. Даже не ко всей, а к кисти руки. Стало быть, когда у этой силы (с исчезновением тяжести) появляется возможность в полной мере себя проявить, она так и проявится - оттолкнёт кисть. А сколько может весить кисть? Ну, грамм триста. А сколько может весть сам пилот Пиркс? Насколько я помню первоисточник, Пиркс описан Лемом как человек довольно плотного телосложения, чтоб не сказать - пухлого. То есть его масса может быть килограмм восемьдесят, а то и все девяносто. "Но я готов принять вашу оценку, Каузак" (с) - пусть будет 70. Итак, к телу массой 70 кг приложена сила в 3 Н, причём приложена она не к центру масс этого тела, а к кисти. К периферийной точке. Направление действия этой силы - "вверх", то есть явно не к упомянутому центру масс. Какое действие она может оказать такая сила при вот такой диспозиции? Праально. Она закрутит пилота. Не вытолкнет его вверх, а именно закрутит. И то при условии, что система "рука+тело" - жёстко связанная система, то есть момент, создаваемый карандашом, передаётся всему телу. Что явно не так - до трупного окоченения герою рассказа ещё далеко.

Теперь количественно.

Примем данные ранее оценки - сила в 3 Н приложена к массе в 70 кг. Что будет? А фиг знает. Чтоб оценить скорость, с которой Пиркс взлетит к потолку, надо знать время действия этой силы. Только тогда можно будет оценить переданный Пирксу импульс. Время, увы, в явном виде не задано. Ну пусть полсекунды, реально даже меньше. За полсекунды скорость, которую может приобрести Пиркс в идеальном случае (сила постоянна по времени и направлена на центр масс), составит 0,5*3/70 = 2, 14 см/с. Достаточна ли такая скорость, чтоб "набить шишку", предоставлю прикинуть самостоятельно...


Ну и - с Новым годом, чё. Пьём-с, господа!

0

Лем прав. В невесомости, во-первых, исчезает вес, но не исчезает масса. А во-вторых, действие закона "сила действия равняется силе противодействия" и в невесомости никто не отменял. Нажимая на карандаш, вы прикладываете определенную силу - но она не только отталкивает карандаш от вас, но и вас от карандаша. На земле вас удержит на месте сила тяжести, ведь по сравнению с ней сила,отталкивающая вас от бумаги в точке приложения карандаша, мизерна. Но в невесомости вы воспарите в воздух в направлении,противоп­оложном направлению давления карандашом на бумагу.

Related posts