Почему же, почему?..

? Чему равна наибольшая высота, с которой можно прыгнуть с парашютом, и почему такая высота вообще существует?

Ответ 1. Максимальную высоту парашютного прыжка ограничивает высота, на которой могут летать устройства, сбрасывающие парашютистов. Самолёты, например, не могут подниматься выше 26 км. Однако на такой высоте они летят чересчур быстро для того, чтобы сбрасывать парашютистов. Космический корабль летит ещё выше и ещё быстрее, и парашютистам, выбросившимся из него, очевидно, необходимо иметь защиту от перегрева при входе в плотные слои атмосферы. Единственным устройством, которое может поднять парашютиста на высоты, лежащие между «самолётными» и «космическими», является воздушный шар. Рекорд высоты подъёма на воздушном шаре (34 668 м) был установлен американцами В.Прейзером и М.Россом в 1961 г., но они не рискнули спрыгнуть с парашютом. Годом раньше это сделал американец Дж.Киттингер (с высоты 31 333 м). Он находился в свободном падении 4 мин 36 с, достигнув скорости около 1150 км/ч, а на высоте 5500 м открыл парашют.

Ответ 2. Обычно прыжки с парашютом делают с высоты не более 4200 м. Это вызвано тем, что на больших высотах парциальное давление кислорода так мало, что парашютисту просто нечем дышать, и он может потерять сознание. В нижних слоях атмосферы парашютист, выпрыгнув из самолёта, сначала движется вниз с ускорением, пока сила сопротивления воздуха не станет равной силе тяжести (обычно при скорости около 55 м/с). Когда воздух становится более плотным, скорость парашютиста постепенно уменьшается.

Когда свободное падение парашютиста происходит в высоких слоях атмосферы, где воздух очень разрежен, его скорость может стать очень большой. Поэтому вход парашютиста в более плотные слои воздуха можно рассматривать как столкновение со всеми вытекающими последствиями. Так, например, в 1960 г. рекордсмен Дж.Киттингер, «ударившись» о плотные слои воздуха на высоте 23 000 м, почувствовал перегрузки около 1,2g. Расчёты показывают, что по тем же причинам при прыжке с высоты 75 000 м человек столкнётся с перегрузками около 3g, которые начнутся на высоте 31 000 м и будут продолжаться около 20 с.

Ответ 3. Чтобы в свободном падении достичь Земли, человек в защитном костюме может выпрыгнуть с высоты не более 320 000 км. Это как раз то расстояние от Земли, на котором притяжение Земли и Луны становится одинаковым.

NewScientist.соm,29 July,2006, p.85

? Что убивает при электрическом ударе – ток или напряжение?

Ответ 1. В большинстве случаев при электрических ударах убивает именно ток, проходящий через область сердца. Это действие электрического тока зависит от длительности удара и изменяется от случая к случаю. Частота электрического тока в сети (50–60 Гц) является очень опасной – сердце начинает фибриллировать (беспорядочно сокращаться), если cила переменного тока составляет всего нескольких десятков миллиампер. Так как фибриллирующее сердце уже не может прокачивать кровь через мозг, то через несколько минут человек умирает.

Фибрилляция сердца не единственная причина смерти. Её может вызвать длительное сокращение мышц при прохождении электрического тока через грудную клетку, – человек, будучи не в состоянии сделать вдох, умирает от удушья. К таким же последствиям может привести прохождение тока через голову, а именно через часть мозга, которая управляет дыханием (дыхательный центр). Однако, как и при фибрилляции сердца, определяющим фактором здесь является сила тока, а не напряжение. Многие выживают после электрического удара вовсе не потому, что они особенно стойкие, а потому, что сила или длительность действия тока во время удара уменьшились по тем или иным причинам. Например, сопротивление оказалось больше из-за характеристик одежды или обуви. Короче, опасность электрического удара является функцией силы тока и длительности его действия.

Ответ 2. Повреждения, которые вызывает электрический удар, зависят от силы тока. Но, т.к. для возникновения тока необходимо напряжение, то этот вопрос может показаться немного надуманным. Поэтому, если бы сопротивление тела было бы у всех и всегда одинаковым, то сила тока и напряжение в одинаковой степени определяли бы опасность удара. Однако это сопротивление изменяется в очень широких пределах. Например, у человека с сухой кожей сопротивление составляет около 500 кОм, а у человека с влажной кожей оно может уменьшиться до 1 кОм. Таким образом, влажная кожа делает нас очень уязвимыми для электрического удара.

Касаться электрических устройств под напряжением лучше одной рукой, стоя на изолирующей подставке, при этом вторую руку держать за спиной, – тогда ток пойдёт от руки к ногам, не затронув грудную клетку и сердце. Переменный ток частотой 50–60 Гц в 4–5 раз более опасен, чем постоянный, т.к. он стимулирует потоотделение, которое уменьшает сопротивление кожи, увеличивая силу тока. Томас Эдисон, зная об этих «преимуществах» переменного тока, в 1886 г. предложил использовать его в качестве гуманного орудия убийства, вместо повешения. Так был изобретён электрический стул. Интересно, что, предложив использовать переменный ток для убийства преступников, Эдисон нанёс ощутимый удар по всем тем предпринимателям, кто пропагандировал применение переменного тока. Сам же Эдисон в то время занимался внедрением систем постоянного тока в быту и на производстве.

Ответ 3. Энергия электрического удара равна произведению силы тока, напряжения и длительности этого удара. Удар может быть смертельным, если к сердцу подводится напряжение несколько вольт при токе около 100 мкА. Такой же опасной может быть ситуация, когда напряжение несколько сотен вольт приложено между обеими руками человека. Опасность электрического удара связана с тем, что ток течёт через сердце и вызывает его фибрилляцию. Прекратить фибрилляцию сердца можно, если пропустить через него ещё один импульс тока, используя специальный прибор – дефибриллятор.

Электрическая энергия может убить человека и другим образом. Так, электрический стул, по-видимому, вызывает неконтролируемые сокращения мышц грудной клетки, в результате чего преступник умирает от удушья. При этом стул даже слегка поджаривает свою жертву, но не вызывает у неё фибрилляции сердца или потери сознания.

New Scientist.сom. 22Apr2006, p. 81

Подборка и пер. с англ.
К.Ю.БОГДАНОВА