К другим планетам - Клушанцев Павел Владимирович (библиотека электронных книг txt) 📗
Вы катитесь с горы на санях. Что тянет вас вниз под горку? Притяжение Земли.
Значит, иногда мы двигаемся, пользуясь притяжением Земли.
Но так можно двигаться только сверху вниз, только к Земле, только под гору, а значит — недолго. Ведь любая гора где-то кончится. Таким способом далеко не уедешь.
Но вот другой способ двигаться.
Вы разогнали лодку и подняли весла. Лодка продолжает идти сама. Почему она идет? Она идет «по инерции».
Всякий предмет, если уж его толкнули или разогнали, словом, заставили двигаться, «не хочет» останавливаться.
По инерции едет самокат, после того как вы перестали отталкиваться ногой.
По инерции летит по воздуху прыгун, после того как он разбежался и оттолкнулся от земли.
Но, двигаясь по инерции, тоже далеко не уедешь и не улетишь. Ведь нам всегда что-то мешает двигаться.
Лодке мешает плыть вода. Чтобы двигаться вперед, лодка должна носом раздвигать перед собой воду. А вода сопротивляется. Самокату мешают катиться неровности дороги. Прыгуну не дает высоко улететь притяжение земли. Оно заставляет его вернуться на Землю.
Поэтому, двигаясь по инерции, мы всегда довольно скоро остановимся.
Остановится и лодка, и самокат. И прыгун приземлится, пролетев всего несколько метров по воздуху.
Значит, и движение «под горку», и движение «по инерции» годится только иногда, на отдельных участках пути. А во всех остальных случаях мы двигаемся как-то иначе.
Как же?
Вот мы стоим на месте.
Теперь шагом марш!
Что мы сделали! Мы оттолкнулись правой ногой от Земли. Не вверх оттолкнулись, а вперед. Уперлись подошвой в неровности пола и оттолкнулись.
Значит, когда мы идем или бежим, мы отталкиваемся от Земли, упираясь в ее неровности.
А как двигается автомобиль? Он тоже отталкивается от Земли.
Смотрите.
Автомобиль, чтобы рвануться вперед, швыряет назад своими задними колесами все, что лежит на земле, толкает назад самую землю, отталкивается от земли.
А как мы двигаемся по воде?
Опять отталкиваемся! Отталкиваемся шестом от дна или веслами от воды. Мы же веслами толкаем воду назад, — значит, сами отталкиваемся от нее вперед.
Ну, а самолет как двигается?
Вам никогда не приходилось стоять сзади самолета, который трогается с места?
Самолет своим винтом со страшной силой гонит назад воздух. Толкает его назад. Значит, самолет отталкивается от воздуха.
Выходит, что всегда, когда нельзя ехать под горку или по инерции, мы от чего-нибудь отталкиваемся. Другого способа нет!
А как человек управляет своим движением? Как он поворачивает?
Всякий движущийся предмет «не хочет» поворачивать. Это тоже инерция. Мы уже говорили, как трудно из-за этого завернуть на быстром ходу.
Что же вы все-таки делаете, если вам на бегу надо резко повернуть? Вы отталкиваетесь!
Вы упираетесь в стену, в дерево, в кочку на дороге и отталкиваетесь.
Для поворота на ходу всегда надо упереться во что-нибудь и оттолкнуться.
На лодке мы поворачиваем руль. Он упирается в воду и отводит корму в сторону. Лодка поворачивает.
На плоту мы отталкиваемся шестом от дна..
На Земле мы поворачиваем колеса автомобиля, и они, упираясь в неровности дороги, заставляют автомобиль повернуть.
На скользкой дороге колесам не во что упереться, и поэтому автомобиль на повороте «заносит».
И для движения, и для поворота нужно, чтобы было во что упереться, чтобы было что-то около нас, рядом с нами, под нами. Чтобы были или земля, или вода, или хотя бы воздух.
Как же быть в космосе, где ничего этого нет?
Ведь и там надо обязательно иметь возможность в пути отталкиваться от чего-нибудь. Хотя бы изредка. Понадобится ли ускорить свой полет или замедлить его, или повернуть. Во всех этих случаях надо иметь что-то, во что можно было бы упереться.
Надо иметь опору.
Но какая же опора может быть в пустом, безвоздушном пространстве?
Эту задачу решил замечательный русский ученый — Константин Эдуардович Циолковский.
КОНСТАНТИН ЭДУАРДОВИЧ ЦИОЛКОВСКИЙ
Константин Эдуардович был школьным учителем в Калуге.
Калуга — это большой город недалеко от Москвы. В нем Циолковский прожил почти всю свою жизнь.
В конце прошлого века, лет 75 тому назад, когда Циолковский был еще молодым, он впервые задумался над вопросом, как путешествовать в космосе.
Он прочел книгу Жюля Верна «От Земли до Луны» и, конечно, понял, что таким способом на Луну людей не доставить. Он понимал, что корабль для полета на Луну должен мягко трогаться с места, разгоняться постепенно, быть управляемым, плавно садиться на Луну, взлетать с Луны.
Как же должен быть устроен такой корабль?
Прежде всего надо найти в космосе опору, от которой отталкиваться.
Циолковский долго не мог решить эту задачу. Но в конце концов решил ее!
Циолковский рассуждал так. Если в космосе нет опоры, я возьму ее с собой. Возьму и там в космосе оттолкнусь от нее.
А что значит — «взять опору с собой»?
Сейчас поймете.
Возьмите самую легкую лодочку и сядьте в нее, взяв с собой большой камень. Но не слишком большой, а такой, который вы можете сильно бросить, метров на 10. И надо, чтобы вода была тихая и чтобы ветра не было.
Пусть лодка стоит неподвижно. Теперь бросьте камень назад, за корму, изо всей силы.
Лодка двинется и тихонько пойдет в обратную сторону, носом вперед, как будто вы от чего-то оттолкнулись.
От чего вы оттолкнулись? От воды? От берега? Конечно, нет. Вы оттолкнулись от камня, который вы швырнули.
Такой способ движения называется реактивным.
Конечно, двигаться по Земле или по воде реактивным способом обычно нет смысла. Здесь гораздо выгоднее отталкиваться прямо от земли или от воды, которые всегда есть около нас.
Но в пустоте это единственный способ.
Чтобы еще лучше понять реактивное движение, представьте себе такой пример.
Вот вы, играя на воде, толкнули своего товарища, и оба поплыли в разные стороны.
Потом вы толкнули с той же силой своего маленького брата. Вы чуть сдвинулись с места, а он отплыл далеко.
Потом вы толкнули опять с той же силой своего дядю — большого грузного мужчину. Он почти не тронулся с места, а вы поплыли далеко назад.
Кто же кого толкнул? Что все это значит?
Это значит вот что. Совершенно неважно, кто кого толкнул. Важно, кто тяжелее. Кто бы из двоих ни толкал другого, все равно всегда оба разлетятся в разные стороны. Но тот, кто тяжелее, — отлетит меньше, а тот, кто легче, — отлетит больше.
Возьмите, например, ружье. Когда ружье стреляет, то пуля и ружье разлетаются в разные стороны. Но пуля, как более легкая, летит быстрее и дальше. А ружье — более тяжелое, да еще упирающееся в ваше плечо, — совершает только рывок назад.
Мы называем это «отдачей».
При этом очень важна сила, с которой вы бросаете предмет, скорость, С которой он отлетает от вас.
Ведь бросив пулю рукой, вы никакой «отдачи» не заметите, так она будет мала. А выстрелив ту же пулю из ружья, вы ощутите сильный толчок.
Поэтому, если уж использовать «отдачу» для движения в космосе, то надо там не бросать тяжести руками, а стрелять ими. Как можно сильнее. Это выгоднее, потому что тогда можно брать с собой меньше тяжестей.
Вы спросите какие же в космосе тяжести? Ведь чемодан, который мы подняли по нашей воображаемой лестнице на высоту, равную расстоянию до Луны, стал весить не больше спичечного коробка. Пудовая чугунная гиря становится там перышком.
Это очень существенный вопрос. Но вы напрасно беспокоитесь.
Дело в том, что, когда предметы удаляются от Земли, вес их действительно уменьшается очень сильно. Но сами предметы ведь не становятся меньше и не становятся пустыми.
