Не существует единственного способа объяснить, как устроен полет

Сразу же определимся: самолеты устроены сложно. Нет, конечно, можно взять лист бумаги, сложить его определенным способом — и он полетит. Но сама физика полета совсем не тривиальна. И еще труднее объяснить, какие силы влияют на полет, в коротком видео, что я и пытался сделать в последнем ролике на WIRED, посвященном физическим принципам полета.

Одним из самых характерных комментариев к этому видео было что-то наподобие:

Черт, да что с ним не так? Какой-то чувак пытается объяснить, как летают самолеты, и при этом ни разу не произнес слово «Бернулли». Все давно знают, что самолет летит в соответствии с законом Бернулли. Чувак, вернись уже в школу.

Окей, я могу и в школу вернуться, может, и правда, узнаю что-нибудь новое. Но тут дело-то в том, что вам вообще не нужен закон Бернулли, чтобы объяснить, как летит самолет.

Допустим, я хочу дать объяснение принципу полета. Я могу взять самое распространенное:

Крыло изогнуто кверху. Когда оно находится в полете, часть воздуха обтекает его сверху, а часть проходит под низом. Так как верхний путь у воздуха длиннее, он должен двигаться быстрей. Согласно закону Бернулли, быстрое движение воздуха понижает давление. И потоком воздуха снизу самолет выталкивает наверх, в область меньшего давления. Вот и вся физика.

Но, увы, у этого объяснения есть кое-какие проблемы. И первая проблема — это то, что воздух не движется поверх крыла с большей скоростью из-за более длинного пути, — это просто неправда (посмотрите, например, это замечательное видео, касающееся основных проблем в объяснении устройства полета). Вторая проблема заключается в попытке объяснить одно сложное явление (полет) посредством не менее сложного концепта (закона Бернулли). В результате описание физики полета превращается в ассоциативную игру слов. Я говорю: «подъемная сила», — вы отвечаете: «Бернулли». И нечего вдаваться в то, что все это значит, просто нужно запомнить, что «Бернулли» — это правильный ответ.

Вот такого рода объяснения нередко встречаются и в других сферах. Мое любимое — это вопрос о том, отчего на Земле сменяются времена года. Или, иными словами, почему летом жарко. Если вы спросите людей с улицы, уверен, большинство из них начнет говорить что-нибудь о наклоне земной оси. Ну, и действительно, на Земле, в северном полушарии, теплее летом из-за наклона оси. Но если вы поднажмете и спросите: «А почему из-за этого у нас теплее?» — есть неплохие шансы, что вам ответят, будто из-за наклона оси солнце стало к нам ближе и, соответственно, нагревает все вокруг. Подсказка: это не так. В действительности летом теплее потому, что солнце поднимается над горизонтом выше и дольше находится на высоте. Вот два фактора, обусловивших и больший прогрев земли, и жаркую погоду. Кстати, из-за того, что орбита Земли не является идеально круговой, летом мы на самом деле находимся дальше от солнца, но на погоде это не сказывается.

Вот так, в конце концов, люди и удовлетворяются ложным чувством понимания, идет ли речь о самолетах или о смене сезонов.

Когда речь заходит о подъеме крыла, мне нравится обращаться к более фундаментальным идеям, — например, к закону сохранения импульса. Точно та же идея вам наверняка придет в голову для описания сил, действующих, когда резиновый мяч ударяет о стену. Любой человек скорее будет представлять себе образ прыгающего мяча, чем что-нибудь наподобие закона Бернулли. А вот краткая версия того, как работает крыло. Крыло врезается в воздух так, что толкает его вниз. Поскольку сила действия равна силе противодействия, это означает, что воздух в свою очередь выталкивает крыло вверх. Вот вам и сила подъема.

Такое объяснение полностью согласуется с моим «Правилом №1» в области научной коммуникации:

Крайне редко вы можете быть правы на 100% в своих изложениях, зато можете оказаться на 100% неправым. И ваша цель должна заключаться не в том, чтобы быть правым, а в том, чтобы не оказаться в итоге неправым.

Видео о полете не раскрывало всей темы, но оно не было ошибочным. К слову сказать, объяснение подъемной силы с помощью закона сохранения импульса совсем не ново (см., например, эту статью), и, конечно, оно не исключительно. Взаимодействие крыла и воздуха зависит не только от того, что происходит снизу, но и от происходящего на верхней поверхности крыла. В физике все всегда сложно.

Rhett Allain

наукафизикасамолеты
7
0 GOLOS
0
В избранное
hellonoi
На Golos с 2018 M01
7
0

Зарегистрируйтесь, чтобы проголосовать за пост или написать комментарий

Авторы получают вознаграждение, когда пользователи голосуют за их посты. Голосующие читатели также получают вознаграждение за свои голоса.

Зарегистрироваться
Комментарии (3)
Сортировать по:
Сначала старые