Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Раритетные издания / Смотри в корень!
Начало сайта / Раритетные издания / Смотри в корень!

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

В поисках «энергетической капсулы»

Время, хранимое как драгоценность

Магнит за три тысячелетия

Популярная библиотека химических элементов

Среди запахов и звуков

Ученые – популяризаторы науки

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Задача 10. На собаках к Альдебарану

Пётр Маковецкий. Смотри в корень! Сборник любопытных задач и вопросов

А.

На Земле Франца-Иосифа почту с одного острова на другой доставляли на аэросанях. Но вот однажды в момент отправки обнаружилось, что аэросани неисправны и выйти в рейс не могут.

– Придется ехать на собаках. Где каюр?

– Я здесь, только я не знаю дороги. Как туда добраться?

– Очень просто и даже романтично: берешь на прицел вон ту звезду – Альдебаран – и мчишься на нее. Полная иллюзия, что ты в кабине космического корабля и что твоя цель – эта звезда. Жаль только, что рейс быстро кончается: через полчаса ты уже на месте.

– Ну, мне этот способ вроде не подойдет. У твоих аэросаней, как и у космического корабля, лошадиные силы, а у моих только собачьи.

– Какая разница?

– Существенная: я не попаду на место назначения. А какая все-таки разница?

Б.

Как нетрудно сообразить, разница в том, что собачьи силы меньше лошадиных и скорость собачьей упряжки явно меньше (скажем, для конкретности, в 10 раз) скорости аэросаней. Однако если подсказать еще хоть слово, то вам в этой задаче нечего будет делать самим.

В.

– Мы иностранцы, неопытные путешественники!
Давно уже, при выезде из нашей родной Гишпании,
мы потеряли компас и потому
нечаянно заехали на север.

Козьма Прутков. «Любовь и Силин» (драма).

Вращение Земли вокруг своей оси приводит к кажущемуся вращению небосвода. Поэтому все звезды также смещаются. Водитель аэросаней мог пренебречь смещением звезды: весь рейс длится полчаса, а за это время звезда смещается мало. Рейс на собаках будет длиться пять часов, в результате к концу рейса собачья упряжка, едущая на звезду, будет двигаться совсем не в том направлении, в каком она двигалась в начале рейса.

Рис. 7.

Небосвод совершает один оборот своего кажущегося вращения вокруг точки, находящейся вблизи Полярной звезды, за 24 часа (а точнее – за 23 часа 56 минут, см. задачу «А все-таки она вертится!»). Поскольку на Земле Франца-Иосифа Полярная звезда видна рядом с зенитом (на расстоянии 9°), то можно для простоты полагать, что все звезды движутся параллельно горизонту. За сутки звезда смещается приблизительно на 360°, за час – на 15°. Аэросани в конце рейса отклонятся на 7,5° от первоначального направления, собачья упряжка – на 75°. Очевидно; если бы рейс длился 24 часа, то собачья упряжка, совершив полный круг, прибыла бы туда же, откуда она отправлялась (при условии, что упряжка идет безостановочно и с постоянной скоростью; в случае остановок траектория саней получила бы изломы, тем более сильные, чем длительнее остановка). Впрочем, аэросани постигла бы та же участь, только круг, который они описали бы, имел бы радиус в десять раз больший. На рис. 7а показаны пути аэросаней (OA) и собачьей упряжки (OB). Там же прямой линией OE показан путь для любого вида транспорта в случае, если бы звезда оставалась неподвижной.

Нельзя, однако, считать, что навигация по звезде непригодна для собачьей упряжки. Можно, например, периодически исправлять направление пути, забирая все левее и левее звезды. На рисунке показан путь упряжки, состоящий из пяти дуг: упряжка начала движение на звезду (OC1), затем через час взяла на 15° левее звезды (C1C2), через два часа – на 30° левее (C2C3) и т.д. При этом сектор 75° (рис. 7а) разбивается на 5 секторов по 15°, разворачиваемых 15-градусными поправками так, что путь OC1C2C3C4C5 оказывается почти прямым. Еще точнее был бы путь упряжки, если бы она каждые 4 минуты брала на 1° левее.

Заметим, что поскольку звездный небосвод совершает оборот не за 24 часа, а за 23 часа 56 минут, то пользоваться данной звездой по одним и тем же правилам ежедневно можно только при условии, что вы выезжаете каждый раз на 4 минуты раньше, чем вчера. Водитель аэросаней, по-видимому, пользовался звездой всего лишь несколько дней подряд и поэтому не успел заметить этого обстоятельства.

Интересно отметить, что в более низких широтах пользоваться звездой труднее. Там Полярная звезда дальше от зенита, суточный путь звезд по небу более наклонный, поэтому направление на выбранную звезду в горизонтальной плоскости меняется в течение суток неравномерно (точно так же, как направление тени в задаче «Тень в ясный день»): быстрее, когда звезда находится в южной половине неба, и медленнее – в северной. Поэтому там 24-часовой путь саней заметно отличался бы от кругового: кривизна пути была бы максимальной, когда звезда находится на юге, и минимальной – на севере. Сани двигались бы по винтообразной кривой (рис. 7б для высоких и 7в для низких широт), описывая каждые сутки один виток и с каждым витком смещаясь к северу. При неограниченном запасе горючего (а также спортивного и научного интереса водителя) сани в конце концов добрались бы до полюса и начали бы описывать вокруг него правильные круги.

Эта задача совместно с задачами «Путешествие на северо-восток», «Утро на полюсе», «С календарем вокруг полюса» и «Окна, смотрящие не туда» позволяет сделать решительный вывод, что полюс является заколдованным местом планеты.

 

• Задача 11. Разногласия на меридиане

Оглавление


Дата публикации:

2 августа 2002 года

Электронная версия:

© НиТ. Раритетные издания, 1998

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2017
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика