Перельман Я.И. - Занимательная механика (1937) (1015819), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Для этого они должны иметь поперечник в 3 12, т. е. примерно в З~/ рава больше. чем в теле пропорционально сложенного человека. К тому же и кости, несущие такие утолщенные мышцы, должны быть соответственно массивнее. Думал ли Свифт, что созданные его воображением великаны по тяжеловесности н неуклюжести должны походить на бегемотов> ПОЧЕМУ БЕГЕМОТ НЕУМА1ОЖг Бегемот не случайно пришел мне на ум. Массивность и громоздкость этого животного легка объяснить сказанным в предыдущей статье.
В природе не может быть сухцества, которое при крупных размерах отличалось бы грациозиосгью. Сравним бегемота (4 л~ длины) с мелким грызуном леммингом (1 5 сл~ длины). Наружные формы их тела приблизительно подобны. Но мы уже убедились, что животные„геометрически подобные, не могут обладать одинаковой свободой движений. Если бы мускулы б гемота были геометрически подобны му=тулам лемминга, бе~смог был бы относительно слабее лемминга в 400 — =к7 раэ.
15 181 исполинские пресмьгкающиеся — сказались нежизнеспособными. В числе причин, обусловивших вымирание исполинов древней истории Земли, сейча~ указанные законы механики занимали одно иэ самых видных мест. Кит не может итти в счет: он живет в воле, в условиях невесомости, и все сейчас сказанное к нему не относится (см. заставку к глазе 10). Можно поставить вопрос: если большие размеры так невыгодны для кивни организма, то почему эволюция пе шла в направлении измельчания жнвотных форм) Причина та, что крупные формы все же а 6 со л ю т н о сильнее мелких, хотя и слабее их относителыю. Обращаясь снова к образам из «Путешествия Гулливера>:, мы видим, что хотя великану в 12 раэ труднее поднять свою руку, чем Гулливеру, груз, поднимаемый ггсполнном, в 172В раз больше; уменьшив этот груз в 12 раэ„т. е.
сделав его посильным дая мускулбв великана. мы будем все же иметь груз в .144 раза больший, чем посильный Гулливеру. Теперь понятно, что в борьбе крупных животных форм с мелкими у первых имеется заметное преимущество. Но выгодный при схватках с врагами больпюй рост ставит животное в неблагоприятные условия в других отношениях (добывание пищи) . КТО ЛУЧШЕ ПРЬЗГАЕТР Многих изумляет прыжок блохи (до 40 си), чуть не в сотню раз превосходящий ее рост; нередко высказывают мнение, что человек мог бы состязаться с блохой лишь в том случае, если бы способен был подпрьггнвать иа высоту 1.? 'л 100, т. е.
на 170 н, Механический расчет восстанавливает репутайню человека. Для простоты будем считать тело блохи геометрически подобным телу человека. Если блоха весит НаГрузка на 1 см крыла поэтому поВьппмтся с увеличением риаз мерОВ летуня. Орлы стрзны ВеликйноВ (В «Путе П~ЕСТВНИ ГУЛЛИ,ВЕРй») ДОЛЖ'НЫ бЫЛИ НЕСТИ Нй 1 С 'И СВОИХ КРЫ" льеВ 12,-~кръ-Рный Груз пО срйВнению с Обык- ИОВЕ ННЬХМИ ОРЛЗ;МИ И бЫЛИ, КОНЕЧНО, ГОРЯЗ" СЛЕД~ЧОЩИЕ ЧИСЛОВЫЕ дънньж О:нВГрузке, приходящейся нж 3 см 1крыльеВ ~В СКОбКЙХ вЂ” ВЕС ЖИВОТНОГО) " Насекомые Стрекоза (О,9 ~) Бабочка-шелкопряд (2 $) .ОО4 ~ а Оух фу .О,14 ~ .0,38 „ .
О,63, Мы Видим, что чем'. Крупнее летакицее жиВотное, тем боль~лая натрузкй приходится нй 1 Ясно, что для у~~~~~~~~я тела птицы Д~~~~~ суп~естВО- преВзОЙдя который птицй не поддержиВйть 'себя крыльями В ВОздухе. И не случжйность~ Рис. 83. Страус рядом со скелетом вымершей мадагаскарской птицы впиорниса. Слева для сравнения — курица Птицы БереГовая ласточка (20 ~) Сокол (26О ~) . Орел (5ООО а) . ТЕХН ЫЕ 'ОР ЛЫ СТР й НЫ ЛИЛЛИЩ"РОВ, НЕСШИЕ НВГРУЗ'КУ В 1 2 РЖЗ меньше нормальноЙ.
ПеРехОДЯ От ВООб" что самые крупные птицы лишены способное.ги летать. Такие исполины пернатого мира, как каэуар, достигающий человеческого роста, страус (2,5 м) или еще более крупная вымершая мадагаскарская птица э и н о р н и с ' (5 м2 неспособны летать; летали лишь их отдаленные менее крупные предки, впоследствии, из-за недостатка ! упражнения, уьратнзшие эту способность и вместе с тем получившие возможность увеличить свой рост.
БЕЗВРЕДЫОЕ ПАДЕЫЫЕ Насекомые безнаказанно падают с такой высоты, с какой мы не решились бы спрыгнуть. Спасаясь от преследования, иные из этих животных сбрасывают себя с веток высокого дерева и падают на землю совершенно невредимо. Чем это объяснить? Когда ударяется о препятствие тело небольшого объема, то прекращают свое движение почти сразу все его частицы; одни части тела поэтому при ударе не давят на другие. Другое дело — падение крупного тела: когда нижние его части прекращают при ударе свое движение, верхние еще продолжают двигаться и оказывают на нижние сильное давление.
Это и есть то «сотрясение», которое гибельно для организма крупных животных. 1726 лиллипу гоз, упав с дерева рассыпным дождем, пострадали бы мало; но если бы те же лнллипуты упали плотным комом, то расположенные выше раздавили бы нижних. Человек нормального роста представляет собой словно ком из 1728 лиллипутов. Такова первая причина безвредности падения мелких существ. Вторая кроется в большей гибкости нх частей. Чем стеряынь или пластинка тоньше, тем больше сгн' По иоэсйшим исслодоээииям этот эид еще жил иа Земле э иа чало ХЧП веке, 189 Нас поражает необыкновенная прочность соломины, достигающей, например, у ржи 1~/2 м высоты при ничтожнои толщине 3 мм.
Самое стройное сооружение строитель ното искусства — т,руба одного из заводов близ Фрей- берга — достигает 140 м высоты при среднем поперечнике 5,5 м. Ее высота всего в 26 раз превышает толщину, между тем как для стебля ржи это отношение равно 500. Здесь нельзя, однако, видеть доказательство того, что произведения природы неизмеримо совершеннее произведений человеческого искусства. Расчет показывает (,мы не приводим его здесь ввиду сложности), что если бы природе понадобилось создать ствол в 140 м высоты по типу ржаной соломины, то поперечник его должен был бы быть около 3 м. "только тогда ствол обладал бы прочностью стебля ржи.
Это мало отличается от того, что достигнуто человеческой техникой. Непропорциональное утол~рение растительных фу~я 1 Рис. 84. ( тебель ржи ~а), вавод-' екая труба (6) и воображаеми ы й стебель в 140 м выеоты (с). служить для большего животного с тои ."ке надежпостью. как меньшая кость служит для животного малого размера.
Оы вид1ите, какой несообразно толстои ВИГлядит 'Рака я увеличен ная:кость. Отсюда ясно, чч о тог, кто желал бы сохранить в огромном великане пропорцию членов обыкновенного человечеткого тела, должен был бы найти для построения костей какое-либо иное, более удобное:и арочное вещество, или же должен был бы примириться с тем, чтобы больтпое тело обладало крепостью сравнительно меньшей, чем тело человека обычной величины; увеличение размеров до чрезвычайной величины имело бы следствием то, что тело было бы раздавлено и сломано тяжестью своего собственного веса.
Обратно, мы Видим, что, уменьшая размеры тел, мы не уменьшаем в той же пропорции:их прочности; в телах меньших замечается даже относительное увеличение ее; так, я думаю, что- небольшая собака может нести на себе двух или даже трех таких же собак, и 'то Время как лошадь едва ли может нести на спине о~дну толь~ко другую лошадь, равную- ей по величине. «С и ми л и чи о.
У меня есть достаточный повод сомневаться в справедливости сказанного вами, а именно, огромная величина тела, встречаемая у рыб, так, например, кит ' .равен по величине, если я не ошибаюсь, десяти слонам, и однако же тело его все же держится.
~ В эпоху Галилея кита причисляли к рыбам. В действительности кит — млекопитающее, дышащее легкими; тем поучительнее тот факт, что кит — животное водное тела равна по удельному Весу Воде; а так как 'В их теле су~цЕствуют ~ас~~ бо~ее тяжелые, -нежели:вода, то необхо- димО прид Ги к заключеяию, чтО есть 'и дружки е части, которые легче воды и создают равновесие. Так как кости -я~вляются б~~е~ тяжельГми, то мясо или Други~ какие-лп~бо Органы до~жн~ быть легче Воды, и Они-то Овоей стью отнимают Вес у костей. Таким образо~ В воде ИМее~ место совйршенно обратное тому, что ~мы ~ид~~ у наземных живОтных: В тО Время как у последн~их кОсти дОлжны НОсти свой Вес и вес мяса.
у водяных животных мясо поддержиВает не То~~ко свои Вес, но и вес костей. Таким Образом нет ничеГО чудеснОГО В том, чГО ОГрОмнейшие ж~ивотные мОГут сущестВОВать Б "ВОде, но не на зем ле, т. е. В Воздухе. . ~С а'Г р е д О. Мне 'Очень пОнравились рассуждения синьора Симпличио, Вопрос, ими Возбужденный, и разрешение песледнеГО. Я заключаю нз них, что если вытащить на берег одну из таких Огромных рыб, то Она не сможет ДОлГОе Время держаться, так как сВязь между кос Гями ее должна скоро порваться, я тело разрушится» '.
С'.м. об этом й моей книг~ «Физика Ва кй."кд~м и~агу~ стать~о 4~ПОчюму кити жнйу7 В мО~)с)э Я. Л Перенесемся на ерема в эту страну. поживем 'гам среди новых фактов, научимся смотреть на вещи глазами коренных ее обитателей. Это лучший способ усвоить те новые понятия и представления, которые составлнют сущность теории отнооительности.
Такрво будет содержание это~й главы: мы намерены изучить теорию относительности экскурсионным методом. гто прежде чем явиться в страну Эйнппейна, полезно заглянуть в другой мир, в некоторых отношениях более простой. Короткая остановка здесь подготовит нас к вступлению в «земл1о обетованиуюеч 1. ННР НОМЕР ИЕРВИН 1. Неабычайяыв приключения ниагара Гарвуда Прямое, как стрела, широкое н ровное шоссе позволяло моему лимузину развить скорость километров в 70. 11 рассчитывал за два часа проделать путь до столицы, где должен был видеться с профессором Х, иазначнвшим мне свидание ровно в три. Было около полудня, и в моем распоряжении оставалось достаточно времени. Веши были уложены на автомобиле.
Мистер Барнэй — добродушный хозяин гостиницы, в которой я жил. — любезно проводил меня и сказал; — До свидания. мистер Гарвуд. Возвращайтесь поскорее. О продовольствии на дорогу я позаботился. Вы найдете все необходимое в этой корзине. Корзина была внушительных размеров. Двухчасовая прогулка, кэх видно, представлялась этому добряку настошцим путешествием.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
