![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
бежать по воде
Apr. 21st, 2021 05:45 pmЕсть такой набор физических задач от Капицы - всегда очень просто и заманчиво сформулированных, и при этом тяжелых, как я понимаю, даже для физиков; проверяющих способности к "физическому мышлению" (которого у меня начисто нет, и поэтому всегда остро ощущаю собственную несостоятельность, когда вижу этот список).
Список существует во многих версиях (еще в СССР публиковали во многих версиях): вот, например, 100 задач в книге 1966 года, а вот гораздо более обширный список из более чем 200 задач, а вот примерно он же по-английски.
На днях мне попалось обсуждение одной из этих задач: "18. Оцените порядок скорости, с которой человек должен бежать по воде, чтобы не тонуть."
И один из ответов, которыми физики обменивались в дискуссии, был следующий: верхней границей можно считать скорость звука в воде (1.5 километра в секунду). Если бежать с этой скоростью, то вода ведет себя как твердое тело, и от нее можно отталкиваться и бежать себе.
И вот этот ответ мне хотелось бы понять лучше, может, поможете мне? Можно это объяснить "на пальцах" и "для чайников", почему жидкость, относительно которой движешься быстрее, чем скорость звука в ней, ведет себя как твердое тело? То есть, что происходит по-другому в момент столкновения с ней?
Я подумал было "молекулы воды не успевают убраться в сторону и поэтому достаточно сильно давят обратно", но потом решил, что это как-то нелогично: ведь при столкновении с твердым телом все равно в итоге участвует не только внешний слой его молекул, но и гораздо большая масса всего тела или соединенной с ним Земли, чтобы моя нога не продавила тело, а оттолкнулась от него. Т.е. все равно во время столкновения происходит какое-то распространение ударной волны внутри тела и обратный "толчок" силы на мою ногу? Или не так? А что происходит с жидкостью, по поверхности которой я мчусь со скоростью больше скорости звука?
Объясните, пожалуйста!
(P.S. И ещё отдельно непонятно: принимая, что при скорости больше 1.5км/с вода ведет себя как твердое тело, все равно это кажется неприменимым к горизонтальной скорости именно бега, так ведь? Ведь при беге мы переставляем ноги одну за другой, но каждая ступня движением вниз создает неподвижный мгновенный контакт с землей и отталкивается от нее в этом неподвижном состоянии, а не скользит. Так что эта часть еще и отдельно непонятна...)
Список существует во многих версиях (еще в СССР публиковали во многих версиях): вот, например, 100 задач в книге 1966 года, а вот гораздо более обширный список из более чем 200 задач, а вот примерно он же по-английски.
На днях мне попалось обсуждение одной из этих задач: "18. Оцените порядок скорости, с которой человек должен бежать по воде, чтобы не тонуть."
И один из ответов, которыми физики обменивались в дискуссии, был следующий: верхней границей можно считать скорость звука в воде (1.5 километра в секунду). Если бежать с этой скоростью, то вода ведет себя как твердое тело, и от нее можно отталкиваться и бежать себе.
И вот этот ответ мне хотелось бы понять лучше, может, поможете мне? Можно это объяснить "на пальцах" и "для чайников", почему жидкость, относительно которой движешься быстрее, чем скорость звука в ней, ведет себя как твердое тело? То есть, что происходит по-другому в момент столкновения с ней?
Я подумал было "молекулы воды не успевают убраться в сторону и поэтому достаточно сильно давят обратно", но потом решил, что это как-то нелогично: ведь при столкновении с твердым телом все равно в итоге участвует не только внешний слой его молекул, но и гораздо большая масса всего тела или соединенной с ним Земли, чтобы моя нога не продавила тело, а оттолкнулась от него. Т.е. все равно во время столкновения происходит какое-то распространение ударной волны внутри тела и обратный "толчок" силы на мою ногу? Или не так? А что происходит с жидкостью, по поверхности которой я мчусь со скоростью больше скорости звука?
Объясните, пожалуйста!
(P.S. И ещё отдельно непонятно: принимая, что при скорости больше 1.5км/с вода ведет себя как твердое тело, все равно это кажется неприменимым к горизонтальной скорости именно бега, так ведь? Ведь при беге мы переставляем ноги одну за другой, но каждая ступня движением вниз создает неподвижный мгновенный контакт с землей и отталкивается от нее в этом неподвижном состоянии, а не скользит. Так что эта часть еще и отдельно непонятна...)
