Почему же, почему?..
? Действительно ли слой жира может спасти от пули, если масса тела превышает 500 кг?
Ответ 1. Повреждение зависит от того, на какую глубину пуля проникла и какой объём ткани был повреждён на каждом сантиметре её пути. Эти параметры обычно измеряют экспериментально, заменяя мышечные ткани человека стопкой брусков, сделанных из желеобразного вещества, физические свойства которого (вязкость и плотность) близки к свойствам тканей человека. 9-мм пуля пистолета способна проникнуть внутрь тканей человека на глубину 60 см, при этом на каждом сантиметре её пути объём разрушенных тканей составляет около 1 см3. В реальных ситуациях глубина проникновения пули гораздо меньше, т.к. она останавливается, ударяясь о кости, или проходит навылет. Так как плотность жира процентов на 10 меньше плотности мышц, то толщина жировой прослойки, способная остановить пулю, должна быть даже больше 60 см. Наконец, следует заметить, что жить в таких пуленепробиваемых условиях очень тяжело и опасно для здоровья, т.к. приходится всё время носить на себе 60-см слой жира.
Ответ 2. Тело человека никогда не будет полностью пуленепробиваемым, если принять во внимание, что у нас есть руки, ноги, уши и глаза. Даже, если кожа была бы достаточно толстой, чтобы остановить пулю, возникшая при этом ударная волна серьёзно бы повредила близлежащие внутренние органы и нервные волокна. Именно таким образом и действует заряд пневматического ружья. Выстрелом из такого ружья можно убить человека, и при этом маленькая пулька даже не проникнет через кожу. Глубина проникновения пули в тело зависит от её энергии, диаметра, массы, формы и материала, из которого она сделана. Диаметр пуль, предназначенных для ружей и пистолетов, составляет от 5 до 15 мм, а их энергия – от 70 до 7000 Дж. Пуля пистолета полицейского обычно имеет диаметр 9 мм и начальную энергию 500 Дж. Если стрелять такой пулей с расстояния 5 м в блок из желатина, имитирующий тело человека, то она застрянет на глубине 30 см. Чтобы оценить массу человека, обладающего таким толстым слоем жира, сначала оценим его поверхность. Для этого используем эмпирическую формулу Мостеллера, в соответствии с которой площадь тела человека (в м2) равна 1/60 квадратного корня из произведения высоты человека (в см) на его массу (в кг). Для человека ростом 175 см и массой 75 кг эта формула даёт 1,91 м2. Если мы покроем поверхность этого человека 30-см слоём жира плотностью 1 г/см3, то его масса увеличится на 573 кг. Поэтому масса пуленепробиваемого человека должна составлять не менее 650 кг. (Следует отметить, что в настоящее время самым толстым человеком на планете является житель Мексики 40-летний Мануэль Урибе, 550 кг. – Прим. ред.)
New Scientist, 29May2004, p. 81
? Почему длинная вермишель (спагетти) никогда не ломается в одном месте? Известно, что Р.Фейн-ман два часа ломал сухие спагетти на кухне, но так и не смог объяснить, почему они всегда ломаются на три части.
Ответ 1. Спагетти ломается, как правило, не в точке наибольшего изгиба, находящейся в вершине образованной ею дуги, а где-то рядом, в точке с дефектом, т.е. не пополам, а на длинную и короткую части.
Затем первоначально изогнутая длинная часть выпрямляется и по инерции разгибается в другую сторону, совершая несколько колебаний. Во время этих колебаний в том месте, где сочетание напряжения и дефектов структуры максимально, она и ломается ещё раз. Если бы первый перелом произошёл точно посередине, то были бы только две части.
Ответ 2. Basile Audoly и Sebastien Neukirch из парижского университета им. Пьера и Марии Кюри после многочисленных опытов над спагетти разных размеров пришли к заключению, что причиной разлома на три части служат «волны изгиба» (flexural waves). Когда кривизна спагетти достигает критической точки, она ломается. В результате удара возникают «волны изгиба», распространяющиеся по обеим частям и имеющие значительную амплитуду и большую скорость. При этом части, по которым начинают распространяться «волны изгиба», ещё напряжены, т.к. у них не было времени расслабиться. Поэтому их остаточное напряжение суммируется с напряжением «волн изгиба», что приводит к дополнительным разломам спагетти. И действительно, во многих случаях спагетти ломается более чем на три части. За эту работу учёные в 2006 г. получили так называемую «Игнобелевскую премию» (Ig Nobel Prize), которая присуждается за самые невероятные, остроумные и непрактичные научные разработки. Её ещё называют «Антинобелевской» или даже «Шнобелевской» за самые «нетрадиционные» исследования в широком спектре дисциплин. Вручение этой премии проводится ежегодно в Гарвардском университете (США) приблизительно в то же время, что и её более серьёзной «тёзки».
NewScientist, 02Dec2006, p. 85