Очередная попытка сфотографировать Луну с использованием подручных средств. Сделал эту фотографию пару дней назад, когда Луна была хорошо видна. А вы хотели бы побывать в космосе? Хотели бы походить по Луне? Как-то раз я задавал нескольким из своих учеников задачку по физике: на какую высоту сможет прыгнуть человек на Луне? Как это можно оценить? Вычисления очень простые, однако многие сильно задумались :)
А пока попрошу вас подписаться на мой канал в telegram IT mentor . Там я пишу краткие заметки и наблюдения по физике, математике, программированию, железу и технике 💡
Итак, начнем. Давайте позволим себе абстрагироваться от сложностей и оценить решение этой шуточной задачки самым простым способом.
Задача
На какую высоту смог бы подпрыгнуть человек на поверхности Луны?
Решение:
Будем пренебрегать весом оборудования для дыхания и костюмом, который поддерживает жизнеспособность человека. Давайте на мгновение представим, что человек может дышать на Луне, может не умереть от холода, может совершить хотя бы один прыжок. Представили? Тогда немного вычислений и математики...
С помощью закона сохранения энергии, найдем отношения высот, на которые можно подпрыгнуть на Земли и на Луне, считая, что на обоих небесных телах человек сможет оттолкнуться с одинаковой скоростью (т.е. сможет развить одинаковую начальную кинетическую энергию).
На Земле среднеподготовленный физически человек сможет запрыгнуть на высоту бордюра в 1 метр. Тогда на поверхности Луны человек смог бы прыгнуть на высоту около 6 метров. Но с учетом дополнительного оборудования ситуация заметно меняется... Вес скафандра для космонавта может весить от 10 до 110 кг в зависимости от необходимого оборудования. И тут уже вряд ли какой-либо человек сможет подпрыгнуть с такой массой на плечах. Однако(!), нужно учесть, что на Луне такая масса будет казаться более легкой, чем на Земли. Всё по той же причине: в 6 раз меньше ускорение свободного падения, в 6 раз меньше сила тяжести скафандра. С учетом этих тонкостей, я бы предположил, что на поверхности Луны реально можно подпрыгнуть на 3 метра. И если в каких-то фантастических фильмах показывается, как люди на Луне перепрыгивают огромные горы/кратеры, то это киноляпы, которые не соответствуют реальной физике.
И уж тем более не получится улететь с поверхности Луны при сильном прыжке. Почему так? Потому что первая космическая скорость для Луны примерно равна 1679 [м/с].
На этом завершим заметку по этой одновременно бесполезной и полезной задачи. А вот вам ещё одна фотография Луны, сделанная мною на обычную камеру Panasonic V770 😎 Если кому-то будет интересно, то я писал об этой камере вот тут. А ещё я недавно создал группу в VK, где делюсь шедеврами мобильной фотографии. На самом деле, просто показываю красоту в мелочах с намёком на то, что необязательно иметь дорогую технику для фото. Если кому-то захочется глянуть: Группа с мобильной фотографией. Там просто атмосферный контент по теме фото/видео с интересными фактами.
Заключение... Чем можно завершить эту затянувшуюся заметку?
Бокал кофе за физику и интересные рассуждения! Однако, я хотел бы спросить кое-что важное (для меня) у своих подписчиков... Такие шуточные задачи вам нравятся или раздражают своей неточностью?
Я заметил, что многие бесятся от предложенных решений, начинают писать : «человек не владеет основами», «уу, а еще пытается учить других», «а почему не учли [тут целый список] ?». Мне всегда забавно это читать, потому что когда спрашиваешь людей как бы они учли всё, то они почему-то перестают отвечать в комментариях.
В физике всегда присутствует некоторая абстракция. Даже в самых простых задачах «просто» кажется только потому, что мы пренебрегаем большим количеством тонкостей. И это нормально. Почему? Потому что их учёт принесёт большие вычислительные трудности, однако не принесет слишком сильного уточнения, не внёсет в решение ощутимых корректировок. Так бывает в большинстве случаев, но, разумеется, не всегда. Пренебрегать нужно разумно. Есть задачи, в которых мы уже не имеем право не учитывать какие-то величины, вроде силы трения или силы сопротивления воздуха, или релятивистских эффектов. Многое зависит от нашей подготовленности в математическом плане.
Мораль: Абстракции — это хорошо. Начинайте задачи с простейших приближений. А уже затем пытайтесь усложнить задачу. Постепенно. Не пробуйте учесть всё сразу. Потому что вы попадете в нерешаемую аналитически задачу. И вам придется уже изучать не только физику, но и математику численных методов. А чтобы получить какой-то наглядный результат, то и программирование, с помощью которого вы сможете закодить свою новую, более точную абстрактную модель. Всё учесть невозможно. Мы можем лишь попытаться увеличить точность самого начального решения.
Понравилась статья? Поставьте лайк, подпишитесь на канал! Вам не сложно, а мне очень приятно :)
Если Вам нужен репетитор по физике, математике или информатике/программированию, Вы можете написать мне или в мою группу Репетитор IT mentor в VK
Лучший канал физиков, математиков и программистов
Заметки репетитора в telegram