Затяжной прыжок парашютиста

Здесь приходят на память героические прыжки наших мастеров парашютного спорта, выбрасывавшихся на огромной высоте, не раскрывая парашюта. Лишь пролетев значительную часть пути, они дёргали за кольцо парашюта и последние сотни метров опускались, паря на своих зонтах. Евдокимов в 1934 г. падал так с высоты 8 километров, поставив мировой рекорд "затяжного" прыжка с парашютом.

Многие думают, что, падая "камнем", не раскрывая парашюта, человек летит вниз, как в пустом пространстве. Если бы было так, если бы человеческое тело падало в воздухе, как в пустоте,- затяжной прыжок длился бы гораздо меньше, чем в действительности, а развиваемая к концу скорость была бы огромна. Путь в 7 900 метров (проделанный Евдокимовым) тело должно было бы в пустоте пролететь всего в 40 секунд и разогнаться до скорости 400 метров в секунду. Евдокимов же, падая без раскрытого парашюта, пролетел ту же дистанцию в 142 сек. и развил к концу скорость, в 7-8 раз меньшую указанной.

Причина различия понятна: сопротивление воздуха препятствует нарастанию скорости. Скорость тела парашютиста во время затяжного прыжка росла только в течение первого десятка секунд, на протяжении первых сотен метров. Сопротивление воздуха возрастает с увеличением скорости так значительно, что довольно рано наступает момент, когда скорость больше уже не изменяется. Движение из ускоренного становится равномерным.

Можно путём вычислений набросать в общих чертах картину затяжного прыжка с точки зрения механики. Ускоренное падение парашютиста длится только первые 12 секунд или немного менее, в зависимости от его веса. За этот десяток секунд он успевает опуститься метров на 400-450 и приобрести скорость около 50 метров в секунду. Весь остальной путь проходится уже равномерным движением с этой скоростью.

Примерно так же падают и капли воды. Разница лишь в том, что первый период падения, когда скорость ещё растёт, продолжается для водяной капли всего около одной секунды и даже меньше. Окончательная скорость капель воды, как и капель дождя, поэтому не столь велика, как при затяжном прыжке парашютиста: она колеблется от 2 до 7 метров в секунду, в зависимости от размеров капли^*.

^* (О скорости дождевых капель подробнее рассказано в моей "Занимательной механике"; о затяжном прыжке - в книге "Знаете ли вы физику?".)