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

Биологически активные

Загадки простой воды

Магнит за три тысячелетия

Парадокс XX века

Сын человеческий

Цепная реакция идей

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