Ранний старт 3
Шрифт:
— Ого! — Не удерживает Андрей в себе восторга.
— Обычно один раз из пяти такой фокус получается, — излишней скромностью не страдаю, но истина дороже.
— Всё вот это: невесомая нерастяжимая нить, маленький камешек с намёком, что это материальная точка, абсолютно упругое столкновение, абсолютно неупругое… всего этого, на самом деле, в природе не существует. Или в каких-то редких особенных случаях.
— И что?
— А то! Если сильно огрублённую модель компьютер ещё обсчитает, то реальную — чёрта с два.
Песков глядит с пренебрежительной улыбочкой. «Мели, Емеля», — говорят его серые глаза. Тоже бросает с довольно далёкой позиции. Мяч, обстучав все края корзины, тем не менее, проваливается в неё. Это аргумент! Только подкрепляемую им позицию надо ещё озвучить.
— Пример приведи, — требует Андрюха, — только не глобальный. Вселенную или даже погоду обсчитать действительно невозможно, но что-то попроще, почему нет?
— Элементарный пример могу привести. Прямо сейчас, — подобрав мяч, стучу им с разных рук и на разной высоте вплоть до десяти сантиметров.
— Ты слышал про закон «угол отражения равен углу падения». Для света он выполняется точно, хотя там свои сложности есть. Но фотоны, как раз редкий пример предельного случая, которые так любит физика. Масса покоя равна нулю, скорость предельно возможная и постоянная, момент инерции отсутствует. По сравнению с освещаемыми макрообъектами смело можно считать материальной точкой или бесконечно малой величиной.
— Но вот если взять мяч, — подбрасываю его вверх и ловлю на палец… нет, сегодня не удаётся, не удерживаю вращающийся мяч на пальце, — то обсчитать его уже совсем не просто. Хотя у него есть одна предельная особенность. Его масса сосредоточена в тонком поверхностном слое.
— Теперь проникнись сложностью процесса, — пытаюсь попасть в кольцо через удар об асфальт. Не получается…
— При ударе о покрытие мяч деформируется. Есть микроскопическая упругая деформация покрытия. Вот тебе первая задача для компьютерного моделирования. Есть внутреннее трение мяча, виновное в диссипации энергии удара. Поэтому мяч отскочит не на расчётную высоту. Это тоже надо учесть.
— Теперь смотри, — мы садимся прямо на землю, а рисовать-то на асфальте нечем! Рассыпаю земляной комок, рисую в пыли.
— Вертикальный импульс меняет своё направление, оставаясь прежним по величине. Это при идеально упругом столкновении. Но как мы уже решили, на прежнюю высоту мяч не отскочит, а значит, что?
— Величина вертикальной составляющей уменьшится, поэтому угол отскока изменится.
— Вот тебе ещё одна проблема моделирования на компе. Но и это не всё. Что будет с горизонтальной составляющей?
Андрей надолго выпадает из реальности. Терпеливо жду. До определённого момента. Потом толкаю его плечом.
— Не знаю. Не могу сразу сказать. Вроде не должна она меняться, но чую подвох.
— Подвох есть. Время взаимодействия мяча и поверхности не нулевое. Пупырышки видишь? — Подкатываю ему мяч. — Для чего они? Для увеличения трения скольжения. Скользить при ударе мяч не будет. Значит, что?
Через короткую паузу продолжаю:
— Поверхность «ударит» мяч по касательной к поверхности и закрутит его. После отскока он будет вращаться. Так что ты и это должен учесть на своём любимом кибернетическом компьютере.
— Если «удар» строго по касательной, мяч закрутится, но не замедлится. Горизонтальная скорость сохранится…
Соображает. Смотрю с одобрением. Вернее, в физике разбирается. Хотя и не до тонкости.
— Не сохранится. Появится энергия вращения именно за счёт горизонтальной составляющей. Плюс удар не совсем по касательной. Мячик-то деформируется.
— Вот и попробуй всё это смоделируй, кибернэтик! — Встаю и снова ухожу на площадку. Идеально упругий мячик или нет, а играть им можно.
Через пять минут находим новое занятие. Ручкой нарисовали на оранжевой поверхности множество точек. Отхожу в сторону, а Песков выставил смартфон на съёмку. Бросать стараюсь так, что мяч не крутился. Чистота эксперимента — прежде всего, поэтому кидаю двумя руками.
С разной скоростью, под разными углами. До тех пор, пока Андрей не объявляет, что забил всю память смарта. Идём в гостиницу, сдав по пути мяч. В холле разглядываем результаты видеоконтроля.
— Да, оно вертится, — по галилеевски заключает итог наблюдений Андрей. Вращение как раз по чернильным точкам определяем.
— Даже не знал, что в смарте есть замедленная съёмка…
— Приложение надо поставить и всё, — Песков просматривает ролики один за другим. — О, а здесь почти не крутится…
Начинает выяснять, с какого угла вращения почти нет. Дохлый номер. Угол удара мы не контролировали. Плюс-минус десяток градусов на глазок.
Незаметно вокруг нас собираются остальные, на огонёк заглядывает Стейнбах. Узнав в чём дело, хохочет.
— Вы всё-таки потрясающие ребята! Взяли и на голом месте лабораторную работу провели!
21 сентября, местное время 13.50.
Учебный класс ДВФУ.
Сегодня второй день мероприятия, к которому мы больше года готовились. Следят за нами люди из корейского посольства. Кажется, понимаю, почему японцы им доверяют. Они наши конкуренты, причём одни из самых. Да кроме доверия и видеопроверка есть. Две видеокамеры передают изображение в Токио. Не забалуешь.
Вчера отстрелялся на все сто. Первые задачи для нас давно не препятствие, но и последнюю расколол. Узнав наши результаты, — от нас же, — Стейнбах расцвёл не только лицом, но, кажись, всей фигурой. Песков, Амина и Гоша тоже справились с третьей задачей. Питерцы споткнулись. Один непринципиальную ошибку допустил, второй до конца не довёл.