Герой книги Э. Распе барон Мюнхгаузен рассказывает: «Схватив себя за косичку, я изо всех сил дёрнул вверх и без большого труда вытащил из болота и себя, и своего коня, которого крепко сжал обеими ногами, как щипцами». Можно ли таким образом поднять себя?
Нет. Барон не мог себя поднять, т.е. не мог сам поднять центр тяжести системы тел всадник − лошадь, т.к. никакие внутренние силы не могут сообщить телу движение. Движение может быть только при взаимодействии тел (человек − опора). А силы взаимодействия между телами изолированной системы не могут изменить положения центра тяжести системы.
Чтобы понять, возможно ли поднять себя, схватив за косичку, необходимо рассмотреть основные законы физики, которые описывают движение тел и взаимодействие сил.
Принцип действия сил:
Согласно законам механики, любое движение тела происходит в результате действия силы. Если человек пытается поднять себя за волосы или косичку, то он прикладывает силу вверх. Однако эта сила создаётся за счёт его собственного тела, то есть человек действует внутри замкнутой системы, где нет внешнего источника силы. Здесь важно учесть третий закон Ньютона.
Третий закон Ньютона:
Третий закон Ньютона гласит: «Действие равно противодействию». Если человек прикладывает силу вверх, чтобы поднять себя, то одновременно он создаёт такую же силу, направленную вниз, действующую на его собственное тело. Это означает, что внутренние усилия человека компенсируют друг друга. В результате движение невозможно, так как нет внешней силы, которая могла бы вывести систему из равновесия.
Принцип сохранения импульса:
В замкнутой системе (где нет внешнего воздействия), импульс сохраняется. Если человек пытается поднять себя, то сила, которую он прикладывает, остаётся внутри системы и не приводит к изменению её положения относительно окружающей среды. То есть центр масс системы «человек + конь» остаётся неподвижным.
Взаимодействие тела и коня:
Барон утверждает, что крепко сжимает коня ногами, чтобы поднять его вместе с собой. Однако это не меняет физического положения дел: ноги барона и тело коня — всё это части одной замкнутой системы. Их взаимодействие не создаёт внешней силы, способной изменить положение системы в пространстве.
Сравнение с реальными примерами:
Поднятие тела требует приложения силы к внешнему объекту, который не является частью замкнутой системы. Например, человек может поднять себя, потянув за верёвку, закреплённую на неподвижной поверхности (на дереве или потолке). В этом случае сила действует на внешнюю опору, которая позволяет преодолеть вес человека.
Заключение:
Таким образом, поднять себя за волосы или косичку, находясь в замкнутой системе, невозможно, поскольку нет внешней силы, способной сдвинуть систему из равновесия. Все приложенные внутренние силы компенсируют друг друга, и движение не происходит.
Пожауйста, оцените решение
