Все вы смотрели фильм «Матрица». Если нет, то обязательно посмотрите. Так вот, в этом фильме есть сцена, где Нео ловит пулю руками:
Казалось бы, эффектная сцена. Но реально ли в жизни поймать пулю так, голыми руками? Чтобы разобраться с этим, рассмотрим одну историю.
Во время первой мировой войны, как сообщали газеты, с французским лётчиком произошёл совершенно необыкновенный случай. Летая на высоте двух километров, лётчик заметил, что близ его лица движется какой-то мелкий предмет. Думая, что это насекомое, лётчик проворно схватил его рукой. Представьте изумление лётчика, когда оказалось, что он поймал... немецкую боевую пулю!
Кажется, что кто-то решил придумать весёлую историю, однако у этого есть вполне логичное объяснение.
Дано
Начальная скорость пули составляет около 3 тысяч километров в час. Но если выстрелить из винтовки в воздух, пуля, как и любой другой подброшенный в воздух предмет, начнет замедляться под действием силы тяжести по мере увеличения высоты.
Кроме того, ее скорость будет дополнительно уменьшаться за счет трения о воздух.
Решение
Если выстрелить вертикально вверх, пуля остановится в наивысшей точке траектории и потом начнет падать вниз.
Если траектория пули не совсем вертикальна, в высшей точке пуля будет иметь небольшую горизонтальную скорость. Если в такой момент самолет пролетал бы рядом с пулей с близкой скоростью, летчик мог бы ее увидеть и поймать.
По данным литературы, крейсерская скорость самолетов того времени составляла 150-200 километров в час.
Как пуля смогла бы оказаться рядом с самолетом или в его кабине? Скорее всего, снизу кто-то стрелял по самолету, поэтому траектория пули была близка к вертикальной, и скорость ее в высшей точке была небольшой.
Ответ
У самолетов Первой мировой войны не было закрытой кабины, пуля легко могла бы оказаться и рядом с пилотом, и у него за спиной, и перед ним. Таким образом, траектории пули и самолета случайно пересеклись, совпала и скорость, что и могло быть условием такого явления.
Общие моменты
И так, начальная скорость пули высокая, однако из-за силы трения и притяжения Земли она падает. В какой-то момент её скорость становится такой же, как и у самолёта. В этот момент очень хорошо работает закон сложения скоростей:
v - скорость одного тела относительно другого;
v1 и v2 - скорости первого и второго тела соответственно
Так вот, по согласно этому закону, если тела будут лететь друг навстречу другу, то скорость их сближения будет равна сумме этих скоростей. Например, две машины на встречных курсах едут на трассе со скоростями 60 км/ч и 80 км/ч. Тогда для водителя, который сидит в любом из авто, будет казаться, что другой автомобиль летит на него со скоростью 140 км/ч.
А теперь представим, что оба тела движутся в одну сторону. Тогда скорость одного тела относительно другого будет равна разнице их скоростей. При чем движение тела с большей скоростью будет идти туда же, куда и было, а вот движение тела с меньшей скоростью будет направлено в обратную сторону. Например, если машина со скоростью 80 км/ч догоняет авто, которые едет со скоростью 60 км/ч, то они будут сближаться со скоростью 20 км/ч. При этом когда более быстрое авто догонит более медленное, они начнут отдалятся с той же скоростью. Так вот, в той истории с самолётом получается, что скорость пули и скорость самолёта равны и направленны в одну сторону. Тогда по закону сложения сумма скоростей даёт 0, что создаёт иллюзию, будто пуля зависла. Поэтому если вы будете двигаться рядом с пулей с той же скоростью, с которой летит сама пуля, то вы без труда сможете её схватить. Только не пытайтесь делать это голыми руками, она все же горячая из-за силы трения.