Прочитайте отрывок из стихотворения В. С. Высоцкого.

...Но стрелки я топлю − на этих скоростях
Песчинка обретает силу пули, −
И я сжимаю руль до судорог в кистях:
Успеть, пока болты не затянули!

Почему на больших скоростях даже «песчинка обретает силу пули»?

Для объяснения того, почему на больших скоростях даже песчинка обретает силу пули, необходимо обратиться к основам физики, в частности к законам механики, которые изучают движение тел и взаимодействие между ними.

Ключевое понятие, которое лежит в основе этого явления, — кинетическая энергия. Кинетическая энергия характеризует энергию, которую обладает движущееся тело, и рассчитывается по формуле:

$$ E_k = \frac{1}{2}mv^2, $$

где:
− $E_k$ — кинетическая энергия тела,
− $m$ — масса тела,
− $v$ — скорость тела.

Как видно из формулы, кинетическая энергия прямо пропорциональна массе тела и квадрату его скорости. Это означает, что даже небольшое увеличение скорости приводит к значительно большему увеличению кинетической энергии, поскольку скорость возводится в квадрат.

Теперь обратимся к поведению песчинки, которая движется на большие скорости. Хотя масса песчинки мала, её кинетическая энергия значительно возрастает из−за высокой скорости. Если скорость сравнима со скоростью пули, то песчинка будет обладать энергией, сопоставимой с энергией пули, что делает её опасной.

Кроме того, следует учитывать закон сохранения импульса. Импульс ($p$) — это величина, которая описывает количество движения у тела. Он определяется по формуле:

$$ p = mv, $$

где:
− $p$ — импульс тела,
− $m$ — масса тела,
− $v$ — скорость тела.

Импульс также увеличивается при росте скорости. При столкновении песчинки с другим объектом на высокой скорости её импульс передаётся этому объекту, вызывая значительное воздействие. Энергия и импульс песчинки могут стать причиной повреждений, если она столкнётся, например, с человеком или поверхностью.

Дополнительно стоит учесть взаимодействие на уровне силы. Сила, воздействующая на тело при столкновении, связана с импульсом через второй закон Ньютона:

$$ F = \frac{\Delta p}{\Delta t}, $$

где:
− $F$ — сила,
− $\Delta p$ — изменение импульса,
− $\Delta t$ — время взаимодействия.

Если песчинка движется с огромной скоростью и сталкивается с объектом за короткое время ($\Delta t$ мало), сила взаимодействия становится очень большой. Поэтому даже маленькая песчинка способна нанести значительный удар.

Таким образом, при больших скоростях песчинка обретает свойства, которые делают её опасной. Высокая кинетическая энергия, импульс и сила взаимодействия при столкновении объясняют, почему песчинка может стать подобной пуле, несмотря на её малую массу.