Вопрос на засыпку. Как заставить мозги шевелиться - [30]
Почему вращается теннисный мяч?
(Физика, Кембридж)
Для поклонников тенниса едва ли найдется более завораживающее зрелище, чем идеальный удар Рафаэля Надаля на грунтовом корте. Мяч взмывает ввысь, перелетая через сетку, и в какой-то миг кажется, что подача была слишком длинной. Толпа разочарованно вздыхает. Но затем мяч, как будто Надаль привязал его к веревке или заставил магическим образом изменить траекторию, внезапно падает у задней линии. Мало того, отскочив от глины и подняв облако пыли, вращающийся мяч вдруг набирает скорость, и соперник, не рассчитав момент, рассекает ракеткой пустоту. Он стал жертвой знаменитого «топ-спина» Надаля. Никто не умеет лучше применять этот удар на грунтовом корте!
Роджер Федерер, один из лучших теннисистов мира, способен ударом справа с отскока придать мячу вращение в 2700 оборотов в минуту. Но ему не сравниться с Надалем, от удара которого мяч может начать крутиться со скоростью свыше 5000 оборотов в минуту.
Разумеется, теннисный мяч не всегда вращается. Иногда он просто отскакивает от ракетки игрока, летит прямо над сеткой, после чего происходит то, что и должно произойти согласно закону Ньютона. Мяч устремится к земле, когда вызванное гравитацией ускорение превысит ускорение от мощной подачи теннисиста, и, ударившись о корт, отскочит к его задней стороне.
Подобное происходит в тех редких случаях, когда игрок бьет по мячу под прямым углом: то есть когда ракетка движется к мячу в направлении, прямо противоположном направлению подачи, и ее лицевая часть находится под прямым углом. Если игрок ставит ракетку под наклоном к траектории мяча, происходит несколько иная ситуация.
Ракетка соприкасается с мячом при столкновении, и в результате трения между ними мяч быстро прокатывается по лицевой части ракетки. Отскакивая назад, он продолжает вращаться. Чем быстрее и чем более плоско ракетка подрезает мяч, тем больше будет скорость его вращения – при условии, что основная сила по-прежнему направлена вперед. Для придачи мячу максимального вращения игроку необходимо ударить по нему таким образом с максимальной скоростью, в то же время подавая его вперед через сетку.
Если ракетка подкручивает верхнюю часть мяча, он начинает вращаться по направлению к сопернику. Это и есть «топ-спин». Такой удар требует много силы, поскольку изначально мяч вращается в противоположную сторону, и бьющему необходимо развернуть его.
Если ракетка подрезает нижнюю часть, то та начинает вращаться вперед, а верх мяча – назад. Это удар с нижней подкруткой, и он требует меньше сил, поскольку направление вращения мяча не изменяется.
Вращающийся мяч в момент полета взаимодействует с воздухом. Из-за жесткой, ворсистой поверхности мяча при его вращении трение притягивает тонкий слой воздуха. Закрученный сверху мяч получает позади и сверху турбулентный поток. При уменьшении импульса от удара мяч начинает снижаться, тем самым усиливая притяжение воздуха и турбулентность, из-за чего внезапно падает раньше, чем это произошло бы благодаря одной только гравитации.
Исаак Ньютон обратил внимание на этот феномен еще в 1672 году, наблюдая в Кембридже за игрой своих друзей в теннис – впрочем, данное явление называется эффектом Магнуса в честь немецкого физика Густава Магнуса, исследовавшего его в 1850-х. Этот эффект используется во многих видах спорта с мячом. Боулеры применяют его при игре в крикет, чтобы сбить с толку бэтсменов, поскольку мяч падает раньше, чем те ожидают. И бейсбольные питчеры используют эффект Магнуса. Он зависит от погодных условий и наиболее ярко проявляется при высокой влажности воздуха. Если ветер дует в сторону подающего, действие эффекта заметно усиливается.
Для игрока, пытающегося отбить закрученный мяч, проблема заключается не только в обманчивой траектории. После удара о землю мяч из-за вращения может отскочить самым неожиданным образом. При «топ-спине» он отскакивает со скоростью, гораздо большей, чем была на приземлении. При нижней подкрутке наблюдается противоположный эффект: мяч при отскоке может зависнуть в воздухе. Дополнительное трение грунтового корта усиливает этот эффект, в то время как скользкая трава (особенно влажная) его минимизирует.
Федерер на пике своей формы – один из лучших подающих в истории мирового тенниса, бьющий с невероятной быстротой и точностью. Но неудивительно, что он предпочитает играть против Надаля, мастера закрученных подач, на травяном корте. Вращающийся теннисный мяч сделал Надаля «Королем грунта» – восьмикратным[27] победителем Открытого чемпионата Франции на момент написания данных строк.
Интересовался ли муссолини археологией?
(Археология, Оксфорд)
Разумеется, мало кто из национальных лидеров проявлял такое демонстративное внимание к археологии, как Бенито Муссолини. В ХХ веке только Гитлер и Сталин (что характерно) так же рьяно интересовались наследием прошлого наряду с Дуче. Муссолини приказал провести раскопки многих руин Древнего Рима, включая Форум и Колизей, а также полностью осушить озеро Неми, чтобы поднять со дна два римских корабля времен правления Калигулы. При этом Муссолини не только отдавал соответствующие распоряжения, но и следил за их выполнением и приезжал на места раскопок, чтобы узнавать о результатах.
Послевоенные годы знаменуются решительным наступлением нашего морского рыболовства на открытые, ранее не охваченные промыслом районы Мирового океана. Одним из таких районов стала тропическая Атлантика, прилегающая к берегам Северо-западной Африки, где советские рыбаки в 1958 году впервые подняли свои вымпелы и с успехом приступили к новому для них промыслу замечательной деликатесной рыбы сардины. Но это было не простым делом и потребовало не только напряженного труда рыбаков, но и больших исследований ученых-специалистов.
Настоящая монография посвящена изучению системы исторического образования и исторической науки в рамках сибирского научно-образовательного комплекса второй половины 1920-х – первой половины 1950-х гг. Период сталинизма в истории нашей страны характеризуется определенной дихотомией. С одной стороны, это время диктатуры коммунистической партии во всех сферах жизни советского общества, политических репрессий и идеологических кампаний. С другой стороны, именно в эти годы были заложены базовые институциональные основы развития исторического образования, исторической науки, принципов взаимоотношения исторического сообщества с государством, которые определили это развитие на десятилетия вперед, в том числе сохранившись во многих чертах и до сегодняшнего времени.
Монография посвящена проблеме самоидентификации русской интеллигенции, рассмотренной в историко-философском и историко-культурном срезах. Логически текст состоит из двух частей. В первой рассмотрено становление интеллигенции, начиная с XVIII века и по сегодняшний день, дана проблематизация важнейших тем и идей; вторая раскрывает своеобразную интеллектуальную, духовную, жизненную оппозицию Ф. М. Достоевского и Л. Н. Толстого по отношению к истории, статусу и судьбе русской интеллигенции. Оба писателя, будучи людьми диаметрально противоположных мировоззренческих взглядов, оказались “versus” интеллигентских приемов мышления, идеологии, базовых ценностей и моделей поведения.
Монография протоиерея Георгия Митрофанова, известного историка, доктора богословия, кандидата философских наук, заведующего кафедрой церковной истории Санкт-Петербургской духовной академии, написана на основе кандидатской диссертации автора «Творчество Е. Н. Трубецкого как опыт философского обоснования религиозного мировоззрения» (2008) и посвящена творчеству в области религиозной философии выдающегося отечественного мыслителя князя Евгения Николаевича Трубецкого (1863-1920). В монографии показано, что Е.
Эксперты пророчат, что следующие 50 лет будут определяться взаимоотношениями людей и технологий. Грядущие изобретения, несомненно, изменят нашу жизнь, вопрос состоит в том, до какой степени? Чего мы ждем от новых технологий и что хотим получить с их помощью? Как они изменят сферу медиа, экономику, здравоохранение, образование и нашу повседневную жизнь в целом? Ричард Уотсон призывает задуматься о современном обществе и представить, какой мир мы хотим создать в будущем. Он доступно и интересно исследует возможное влияние технологий на все сферы нашей жизни.
Что такое, в сущности, лес, откуда у людей с ним такая тесная связь? Для человека это не просто источник сырья или зеленый фитнес-центр – лес может стать местом духовных исканий, служить исцелению и просвещению. Биолог, эколог и журналист Адриане Лохнер рассматривает лес с культурно-исторической и с научной точек зрения. Вы узнаете, как устроена лесная экосистема, познакомитесь с различными типами леса, характеризующимися по составу видов деревьев и по условиям окружающей среды, а также с видами лесопользования и с некоторыми аспектами охраны лесов. «Когда видишь зеленые вершины холмов, которые волнами катятся до горизонта, вдруг охватывает оптимизм.