Разобраться с физикой нам помог м. н. с. ИФХЭ РАН, постоянный автор сайта научных новостей www.nplus1.ru
Миф 1
Если человек окажется точно между двумя взрывами одинаковой мощности, то две взрывные волны в месте их столкновения нивелируют друг друга и человек не пострадает.
По части разнести что-нибудь в клочки Джейми и Адаму нет равных. Ну и, конечно, два взрыва всегда лучше, чем один. Правда, на этот раз традиционный краш-тест-манекен остался без работы. Его заменили датчиками, измеряющими давление взрывной волны. На озере была сконструирована платформа с измерительными приборами, на равном расстоянии от нее поставили динамитные шашки и — ба-бах!!! Разрушители предались своему излюбленному занятию.
Взрывали, естественно, несколько раз. Сначала — контрольный одиночный взрыв, который доказал, что датчики, в принципе, могут продержаться, если рядом кто-то поджигает бескомпромиссное количество динамита. Затем в соответствии с условием — два синхронных взрыва, подтвердивших, что в США производят довольно неплохие датчики давления.
Однако, увы, хотя на видео взрывные волны действительно красиво перекрывали друг друга, аппаратура показала, что даже самому бесстрашному краш-манекену не стоит лезть между двумя динамитными шашками. Их разрушительные силы не просто не сокращаются, а увеличиваются в два раза.
Итог: миф разрушен!
Если ты встанешь между двумя взрывами, от тебя останется мокрое место.
Комментарий эксперта
Возможно, корни этого мифа растут из явления интерференции: две световые волны, встречаясь, могут как усилить друг друга, так и полностью погасить, образуя темную полосу на экране. Но это свет, а в ролике-то ударная волна! В чем разница? В том, что у света как электромагнитной волны есть некое подобие плюса и минуса. Если они наложились, а волны абсолютно одинаковые, то в результате действительно ноль. Но в случае со взрывом ударной волной мы называем движущуюся область, в которой очень высокое давление. Здесь все просто: чем больше воздуха упаковать в одном и том же месте, тем давление выше. Логично, что два одинаковых взрыва упакуют вдвое больше воздуха.
Миф 2
Если ты выпрыгнешь из самолета в зорбе, то не пострадаешь.
Для проверки этого мифа были использованы грузовой вертолет, несколько зорбов (конечно, Адам и Джейми не могли ограничиться одним прыжком!) и манекен-доброволец, обклеенный индикаторами силы удара. Индикаторы демонстрируют, насколько совместимые с жизнью травмы получил несчастный на этот раз.
Испытуемого планировалось сбросить с высоты 300 метров. На самом деле этот эксперимент не так абсурден, как кажется на первый взгляд. Дело в том, что надувной шар не только смягчает приземление человека, но и за счет большей площади падает с меньшей скоростью, чем обычный сумасшедший, прыгнувший с высоты 300 метров без парашюта.
В итоге краш-манекену довелось полетать в небе Калифорнии в зорбе в обертке из пузырчатой пленки и в зорбе без всякого снаряжения. Увы, по результатам датчиков ни один из этих способов не был рекомендован разрушителями для дальнейшего использования в десантных войсках. Жаль, конечно. Армия десантников, сбрасываемая на противника в зорбах, на наш вкус, смотрелась бы неплохо!
Итог: миф разрушен!
Даже не пытайся захватить с собой в десантные войска любимый зорб!
Комментарий эксперта
Идея выглядит очень здраво, но нельзя недооценивать мощь земного притяжения. Высота 300 метров — это ого-го как много! Тут никакой сравнительно тоненький зорб не спасет: набранная при падении кинетическая энергия окажется несравнимо больше, чем он успеет поглотить при ударе. Если бы зорб можно было сделать метров восемь в диаметре, это бы что-то поменяло: пока он прожмется, скорость успеет погаситься. А вот обертка из пупырчатого полиэтилена как мертвому припарка. Ее Джейми и Адам явно использовали просто потому, что очень захотелось.
Миф 3
Если в тебя стреляют, прикрывайся аквариумом! Аквариумы пуленепробиваемы.
Для проверки этого мифа Джейми притащил ружье и набор разных патронов. Адам тем временем соорудил 120-литровый аквариум и даже запустил в него механических рыбок. Не то чтобы это могло как-то повлиять на результат, однако разлетающиеся в разные стороны рыбки из взрывающегося аквариума — это гораздо красивее, чем просто стекло и вода. Целью стал силиконовый манекен, на гордую грудь которого была направлена камера высокоскоростной съемки, чтобы во всех подробностях запечатлеть возможные повреждения. Впрочем, главными пострадавшими в эксперименте оказались рыбки. Им пришлось трижды разлетаться в разные стороны (и это только в кадре!). Адам получил порез осколком стекла. Ну а силиконовый манекен, стоявший позади аквариума, остался цел и невредим!
Итог: миф подтвержден!
Смело носи с собой аквариум в дни, когда ожидаешь киллеров!
Комментарий эксперта
Жидкость за счет своей вязкости оказывает огромное сопротивление движущимся телам (поэтому, например, не существует, сверхскоростных подводных лодок).
В первом случае стреляли кучей очень маленьких шариков: чем меньше объект, тем меньше сопротивление жидкости, а чем шариков больше, тем большую ударную волну они создадут. В итоге первую стенку пробивает сама дробь, дальше шарики теряют свою энергию, но вызванная ударная волна вышибает заднюю стенку. Манекен мокрый, но «живой». Во втором случае шариков меньше, но сами они больше: быстрее теряют энергию, да и волны создают поменьше — даже стенка цела. В третьем случае вместо кучи шариков стреляли одним здоровенным куском свинца: он быстрее всех терял энергию, но изначально ее у него было гораздо больше, чем у отдельно взятого шарика, поэтому заднюю стенку он пробил, но манекен также не пострадал.
Значит ли все вышесказанное, что аквариум защитит от любых выстрелов из огнестрельного оружия? Все зависит от мощности выстрела, типа снаряда и толщины аквариума. Огородитесь десятиметровым домиком для рыбок — и вам не страшен даже танковый пулемет.
Миф 4
Момент, когда человек портит воздух, можно заснять на инфракрасную камеру!
В основу этого мифа был положен вирусный ролик из YouTube, на котором интимный момент действительно запечатлен в виде небольшого, но ясно различимого облачка. Адам и Джейми взялись повторить эти редкие кадры.
Однако, наученные предыдущим горьким опытом, они не стали рассчитывать на способности Адама в непростом искусстве контролируемого испускания газов. Специально для этого эпизода разрушители легенд построили автоматизированную пукающую машину! Особое внимание обратили на то, чтобы воздух выходил нагретым до температуры тела, ведь именно это составляло суть эксперимента.
Увы, наших героев ждало серьезное разочарование: оказалось, что инфракрасная камера неспособна зафиксировать облачко газа температурой 37 градусов, даже если эксперимент провести в огромном промышленном холодильнике, в каком разрушители торжественно установили пукающую машину, чтобы добиться максимальной разницы температур.
Джейми высказал предположение, что при съемках исходного ролика была использована подставная трубочка, через которую запускали охлажденный газ. Гипотеза была немедленно проверена и полностью подтвердилась. Облачко в ролике имеет характерный черный цвет, а это означает, что оно холоднее, чем температура окружающей среды.
Итог: миф разрушен!
Можешь, ничуть не смущаясь, выпускать газы даже в обществе подозрительных людей в инфракрасных очках!
Комментарий эксперта
Тепловизор все-таки лучше всего работает с твердыми и жидкими объектами. В них концентрация вещества, излучающего тепло, достаточна. В газе же частиц совсем мало, тепла излучается тоже мало, поэтому камера ничего и не показывает. Чувствительности не хватает.
Миф 5
По минному полю можно проехать в катере на воздушной подушке.
Представь, что ты оказался в дебрях Камбоджи и перед тобой очень подозрительное поле, скорее всего усеянное давними противопехотными минами. Тебе жизненно необходимо попасть на другую сторону, а под рукой ничего нет, кроме катера на воздушной подушке. Сумеешь ли ты пересечь поле на катере, не задев ни одной мины?
Первым делом Адам решает, что он сам поведет транспортное средство в бой. Увы, это означает, что мины будут ненастоящими. Впрочем, Джейми удается сконструировать вполне правдоподобную замену с контролируемым пусковым механизмом, который можно выставить на разную степень давления. Мины «взрываются», испуская клубы дыма и фонтанчики грязи, при этом их можно снова и снова заряжать для повторных испытаний. Все это дает Адаму шанс не только покататься по испытательному минному полю на катере, но и пробежаться по нему с завязанными глазами!
Результаты эксперимента прекрасны. Бегущий человек произвел на поле полный кавардак. Однако какие бы виражи ни закладывал Адам на своем катере-амфибии, ему так и не удалось добиться ни одного взрыва! Даже когда мины были поставлены на самый малый спуск (они взорвались бы, если бы на них наступило существо весом всего в 3 кг), катер спокойно фланировал по ним!
Итог: миф подтвержден!
В следующий раз, когда пойдешь гулять по минному полю, не забудь захватить катер на воздушной подушке!
Комментарий эксперта
Вес судна на воздушной подушке идеально распределен в виде давления, а ему, чтобы превратиться в силу, нужно подействовать на какую-то площадь. У детонатора площадь очень маленькая, поэтому и сила в результате оказывается очень маленькая, даже трехкилограммовая зверушка ступает тяжелее. Вот если бы площадь детонатора увеличить хотя бы до размера ресторанного подноса, тогда бы Адам недолго наслаждался полетом над минным полем.
Миф 6
Готовый взорваться фургон с динамитом можно обезвредить, если залить внутрь сырой цемент.
В основу мифа положен эпизод из американского сериала «Макгайвер», в котором секретный агент с претенциозной прической спасает человечество от готового взлететь на воздух почтового фургончика, начиненного динамитом. Макгайвер быстро подгоняет к месту грядущего взрыва бетономешалку и сгружает ее содержимое внутрь фургона. Динамит взрывается, но цемент полностью гасит взрыв, так что оживленная городская улица остается целой и невредимой.
Для проверки этого мифа Джейми и Адам закупили несколько почтовых фургончиков, 150 кг динамита и пару-тройку бетономешалок с цементом. Приятно, когда во время эксперимента в материалах нет недостатка!
Наконец все готово: взрывной механизм запущен, автомобиль залит цементом под завязку, картонные силуэты с претенциозными прическами поставлены вокруг. Три, два, один! Раздается невероятный взрыв, который разносит по полигону куски картона, жести и причесок! Контрольный разнос фургончика без цемента подтверждает: представления о взрывчатых веществах у сценаристов «Макгайвера» кардинально расходятся с реальностью. Оба эксперимента не оставляют никаких шансов городской улице.
Итог: миф разрушен!
Спасение человечества от террористов-подрывников при помощи бетономешалки невозможно.
Комментарий эксперта
В основе почти любого взрыва лежит резкое высвобождение огромного количества разнообразных газов, которым совершенно некуда деваться, поэтому они расталкивают все вокруг на своем пути. Если на пути ничего нет, они расталкивают воздух, образуя ударную волну. У нас вокруг был цемент, поэтому расталкивать пришлось его. Мог ли цемент остановить этот взрыв? Бассейн цемента, пожалуй, мог бы, но не маленький фургон. Как мы убедились в ролике, цемент действительно поглотил ту часть взрыва, что шла наружу, хотя ее энергии все равно хватило на то, чтобы разнести фургон в щепки. Основная же часть ушла на образование кратера снизу и цементного фонтана сверху. Похожим образом выглядят подводные взрывы, например подрыв морской мины: в стороны улетает немного, потому что вода держит и сдавливает взрыв со всех сторон, но вверх поднимается замечательный фонтан.
Миф 7
Если вагон-цистерну сначала чистили горячим паром, потом закрыли и в этот момент пошел дождь, резко охладивший ее стенки, из-за разницы давлений она может схлопнуться!
Ребята начали с экспериментов в мастерской, которые ты можешь повторить у себя на кухне. Если в жестяную канистру налить воды, затем разогреть ее до кипения, потом закрыть крышкой и подождать, то через какое-то время пар конденсируется, возникнет разница давлений — и жестянка с замечательным звуком деформируется. Поздравляем, ты только что создал у себя на кухне вакуум.
Однако Адаму и Джейми, конечно, мало было домашнего, безобидного вакуума. Поэтому на отдаленный полигон они пригнали настоящую железнодорожную 20-метровую цистерну, убедились в ее герметичности и засунули внутрь трубу от генератора пара. Когда вагон как следует прогрелся, его закрыли и начали поливать из брандспойта, имитируя дождь. Это был волнующий момент, так как через 20 минут датчик давления, который прикрутили к цистерне, показал внутри нее рождение почти идеального космического вакуума. Однако… ничего не произошло. Американское вагоностроение оказалось сильнее какого-то там вакуума.
Конечно же разрушители не сдались! А вдруг, допустили они, вагон будет случайно поврежден? Будет на нем какая-нибудь вмятина? Вот, например, сверху на него упадет двухметровый бетонный блок — что тогда? Сказано — сделано. И ты знаешь, с вмятиной все пошло куда веселее! Адаму и Джейми удалось-таки всосать саму в себя гигантскую железнодорожную цистерну!
Итог: миф подтвержден!
Конечно, если допустить, что в момент обработки паром мимо цистерны пролетала ворона с гигантским бетонным блоком в клюве и что-то ее напугало.
Комментарий эксперта
И вновь мы наблюдаем торжество атмосферного давления! Поскольку жидкость занимает гораздо меньший объем (серьезно, в 1000 раз), чем газ, весь пар осел в виде капель на стенках цистерны, а вместо него осталось… Да почти ничего не осталось. Вакуум. Не космический, но очень даже неплохой. Как только атмосфера почувствовала, что изнутри цистерны ей ничто не сопротивляется, она тут же приступила к ее сдавливанию.
Но почему с первой попытки ничего не получилось? Почему нужна вмятина? Да потому, что любые круглые объекты (сферы, цилиндры) обладают уникальной прочностью к сдавливанию. Вмятина оказалась слабым местом. Атмосфера сначала надавила на нее, а дальше и вся форма цистерны «поплыла».
Миф 8
С помощью обычного пылесоса можно поднять в воздух автомобиль.
В этом эпизоде речь идет о серьезной физике. Суть рассуждений сводится к тому, что чем больше площадь засасывателя у пылесоса, тем больше сила засасывания! Если построить рассекатель, который будет распределять пылесосные силы на много больших присосок, с их помощью можно оторвать от земли автомобиль!*
Кстати, полезный эксперимент! Мне, конечно, не часто приходится пылесосить свой вольер, но ты, скорее всего, ежегодно сталкиваешься с уборкой своего. Так вот, учти, засосать в пылесос какую-нибудь дрянь, вцепившуюся в ковер всеми своими клешнями, щупальцами и волосиками, гораздо легче, когда на него надета насадка. А не голой трубой, как тебе, возможно, казалось до сих пор.
Адам начал с того, что соорудил около 40 пластиковых присосок с силиконовыми краями, которые длинными трубочками были соединены со специальной насадкой на пылесосный шланг. Каждая присоска при помощи железного прута была прикреплена к стальной раме, которую должен был поднимать вверх подъемный кран. Присоски устанавливались на багажник, капот и крышу стандартного седана. То есть кран поднимал бы стальную раму с присосками, а пылесос обеспечивал бы присасывание к ним автомобиля. Стоило его выключить — и седан летел бы вниз (если бы его удалось сначала поднять вверх). Конечно, эту конструкцию просто надо видеть, чтобы понять инженерный размах! Впрочем, с первого раза ничего не получилось. От земли удалось оторвать только три колеса.
Однако разрушители легенд никогда не сдаются! Для второй попытки Адам построил три гигантские присоски — на багажник, капот и крышу. На этот раз его ждал успех!
Итог: миф подтвержден!
Если у тебя есть всего лишь обычный бытовой пылесос (ну и подъемный кран, стальная рама, электросварка, железные пруты, фанера и силикон), ты можешь оторвать от земли автомобиль!
Комментарий эксперта
Этот ролик — потрясающая демонстрация того, насколько сильна и беспощадна наша земная атмосфера. Ведь именно она (а не пылесос) в итоге подняла автомобиль. Когда пылесос выкачал воздух из присосок, атмосфера намертво придавила их к кузову машины, ведь в присосках практически не осталось газа, который бы мог давить изнутри. Поскольку сила действительно растет пропорционально площади, присоски понадобились большие. Были бы они были еще масштабнее — и грузовик бы, наверное, подняли. В чем же здесь роль пылесоса? Ему нужно было всего лишь откачать воздух из присосок, а потом не пускать его обратно. Если бы он сражался со всей рабочей площадью, ничего бы не вышло. Но от него требовалось удержать только одну сравнительно тонкую трубу-коллектор, с чем он успешно справился.
А вообще, проделанный опыт — это вариация знаменитого эксперимента: две кастрюли сложили вместе, выкачали из них воздух, а потом два десятка лошадей не смогли эту конструкцию расцепить.
