Почему у пингвинов не мерзнут лапы? и еще 114 вопросов, которые поставят в тупик любого ученого

О'Хара Мик

ХарвиРатт Кафедра электроники и компьютерной техники, Университет Саутгемптона, Великобритания

В шахте

«Если вдруг окажешься в свободно падающем лифте, каким образом можно смягчить падение? Может быть, поможет, если подпрыгнуть в тот момент, когда лифт ударится о дно шахты?»

Найджел ОсборнАмершем, Бакингемшир, Великобритания

Несмотря на все голливудские клише, свободное падение лифта

в шахту почти невозможно — благодаря запатентованному Элайшей Отисом в XIX веке автоматическому тормозу, реагирующему на ускорение. Как только кабина начинает падать, многочисленные пружинные рычаги срабатывают и удерживают ее в шахте.

Что касается борьбы за выживание, вероятно, лучшее, что можно сделать, — лечь на пол лицом вверх и подложить руки под голову, чтобы смягчить удар, хотя в свободном падении выполнить эту задачу нелегко.

Если подпрыгнуть перед ударом, вы просто отдалите его на несколько миллисекунд. И потом, как вы узнаете, когда уже пора подпрыгивать? Если вы поспешите всего на мгновение, то сначала ударитесь головой о потолок, а потом ногами о пол кабины.

И даже если вы точно рассчитаете время прыжка, вам понадобится приложить такую силу, чтобы подпрыгнуть на высоту, с которой упал лифт (например, если лифт упал с высоты 100 метров, с помощью прыжка спасется только тот, кто способен подпрыгнуть в воздух на 100 метров). Таким людям лифт ни к чему.

Кит УолтереСкофилдс, Новый Южный Уэльс, Австралия

Если подпрыгнуть за мгновение до удара о дно шахты и придать себе начальную скорость, направленную вверх относительно движения лифта и равную ему по величине, сначала вы ударитесь головой о крышу кабины. Кроме того, подпрыгнуть будет сложно: при падении вы окажетесь невесомым, а ручки, за которые можно подтянуться к потолку, в кабине не предусмотрены.

К счастью, перед самым ударом крыша с ускорением отдалится от вас (при условии, что крыша сохранит форму после удара!) с той же относительной скоростью, с которой двигаетесь вы. Пол последует ее примеру, но двигаться будет в вашу сторону. При этом вы приземлитесь на пол с высоты нескольких сантиметров и окажетесь на полу, который будет двигаться вверх с той же относительной скоростью.

Но здесь возникает пара проблем. Чтобы развить такую скорость, у вас должна быть возможность подпрыгнуть на такую же высоту, с которой упал лифт. И даже если вы на это способны, ускорение для такого прыжка сравнимо с тем, которое возникает при ударе о дно.

В таком случае по уже понятным причинам можно считать, что даже невысокий прыжок смягчит удар.

Алекс УилсонТаффли, Глостершир, Великобритания

Я вижу три способа увеличить ваши шансы на выживание, хотя они и сомнительны. Первый уже упомянули надо подпрыгнуть как можно энергичнее перед ударом, чтобы хоть немного смягчить его. Второй — прихватить с собой что-нибудь мягкое, например одежду, и подложить под себя перед ударом. При этом увеличится время замедления скорости перед столкновением и слегка уменьшится потенциальный ущерб. Если вам не дороги свои ноги, можно попробовать использовать их как зоны деформации, хотя это будет довольно болезненно. Третий способ едва ли достоин упоминания. Можно попробовать растянуться как можно шире и удерживаться в таком положении, чтобы увеличить площадь поверхности лифта. Таким образом можно на неопределенную величину снизить скорость на конечном участке пути.

Дэвид ФоулТоллертон, Ноттингемшир, Великобритания

Черное и белое

«Когда я работал на заводе, где производили угольный порошок, я заметил черный отпечаток своего большого пальца на бутерброде. И задумался, почему хлеб, картофель, рис и сахар, состоящие в основном из углерода, не черные».

Дуглас ТомпсонХолиуэлл, Флинтшир, Великобритания

Удобнее всего объяснить это на примере. Натрий вступает в бурную реакцию с водой, хлор — ядовитый зеленовато-желтый газ. Но хлорид натрия, вещество, содержащее эти два элемента, — безобидная пищевая соль, обладающая свойствами, разительно отличающимися от свойств ее компонентов.

Черный порошок для копировальных аппаратов — измельченный углерод в его элементарной форме. Частицы очень малы и расположены беспорядочно. Падающий на них свет поглощается и не отражается, поэтому порошок кажется черным. Бутерброд, несомненно, содержит углерод, но не в элементарной форме. В данном случае он соединен с кислородом и водородом в составе углеводородов. У таких соединений есть свои свойства, не имеющие ничего общего со свойствами составляющих их элементов. Ломтики хлеба довольно хорошо отражают свет с разной длиной волны, поэтому, когда мы смотрим на хлеб при дневном свете, он выглядит белым.

Ричард ХаниОнтарио, Канада

Углерод обычно пребывает в твердой аморфной форме, это значит, что ему недостает упорядоченной кристаллической решетки. По этой причине, а также из-за положения отдельных электронов на внешней орбите атома углерода свет поглощается, а не отражается. Это значит, что атомы углерода в графите, копоти и черном угле кажутся черными.

Алмаз — тоже углерод, но обычно прозрачный, потому что в его кристаллической решетке электроны занимают другие положения и создают бесцветный кристалл. Алмазы могут иметь окраску, если в них присутствуют атомы других элементов, обычно — металлов, а связи с электронами меняются. Так появляются голубые, желтые, розовые и зеленые алмазы.

Г.Уильям БарнсУоррингтон, Пенсильвания, США

Углерод присутствует в таких продуктах, как хлеб и картофель, в форме гидратов, т. е. он химически связан с водой и потому не кажется черным. Чтобы он снова стал черным, необходимо удалить воду, обычно путем нагревания. Вот почему подгоревший тост черный.

Сахар — тоже углерод и вода. Но если добавить концентрированную серную кислоту, вы увидите, как она высосет из сахара воду, оставив один черный углерод.

Дункан ХоггФарнхем, Суррей, Великобритания