Здесь приходят на память героические прыжки
наших мастеров парашютного спорта, выбрасывавшихся на высоте около
10 км, не раскрывая парашюта. Лишь пролетев значительную часть пути, они
дергали за кольцо парашюта и последние сотни метров опускались, паря на
своих зонтах.
Многие думают, что, падая «камнем», не
раскрывая парашюта, человек летит вниз, как в пустом пространстве. Если
бы было так, если бы человеческое тело падало в воздухе, как в
пустоте, — затяжной прыжок длился бы гораздо меньше, чем в
действительности, а развиваемая к концу скорость была бы огромна.
Однако сопротивление воздуха
препятствует нарастанию скорости. Скорость тела парашютиста во время
затяжного прыжка растет только в течение первого десятка секунд, на
протяжении первых сотен метров. Сопротивление воздуха возрастает с
увеличением скорости так значительно, что довольно скоро наступает
момент, когда скорость больше не изменяется. Движение из ускоренного
становится равномерным.
Можно путем вычислений набросать в общих чертах картину затяжного прыжка с точки зрения механики. Ускоренное
падение парашютиста длится только первые 12 секунд или немного менее, в
зависимости от его веса. За этот десяток секунд он успевает опуститься
метров на 400–500 и приобрести скорость около 50 м в секунду. Весь
остальной путь до раскрытия парашюта проходится уже равномерным
движением с этой скоростью.
Примерно так же падают и капли дождя.
Разница лишь в том, что первый период падения, когда скорость еще
растет, продолжается для дождевой капли всего около одной секунды и даже
меньше. Окончательная скорость капель дождя поэтому не столь велика,
как при затяжном прыжке парашютиста: она колеблется от 2 до 7 м в
секунду в зависимости от размеров капли [О скорости дождевых капель
подробнее рассказано в моей «Занимательной механике», о затяжном прыжке —
в книге «Знаете ли вы физику»?]. |