Упадет ли самолет, если все пассажиры в нем начнут прыгать?

36685
5
2
12 мая
19:25
май
2016

С предыдущим ответом я абсолютно не согласен.

При рассмотрении такого явления, как прыжок пассажиров в самолете, изначально нужно узнать, каково изменение импульса объекта, то есть каково изменение меры механического движения тела. Тогда самолет рассматривается как замкнутая система, а в замкнутой системе импульс изменяется только за счет появления внешних сил, как сказал великий физик и математик Декарт Рене. А прыжок пассажиров - это воздействие на систему изнутри. Поэтому максимум, что произойдет при одном прыжке всех пассажиров - это смещение центра масс самолета и разбалансировка, с которой пилот в состоянии справится, если он, конечно, в здравом уме и твердой памяти.

Однако если пассажиры окажутся настойчивыми суицидниками и продолжат прыгать синхронно с частотой, равной частоте пульсации реактивного двигателя самолета, то, возможно, и произойдет катастрофа. Но в самолетах стоят мощные гироскопические системы, которые могут справится с таким резонансом и вернуть баланс самолета.

Поэтому если в одном самолете с вами окажутся террористы-юмористы, которые решат покончить с самолетом изысканно и заставят пассажиров прыгать, дабы опрокинуть авиамашину, можете не беспокоиться - эти террористы просто не учили в школе физику.

198
8
май
2016

Федор, думаю, имелось в виду, вертикальное перемещение "прыгаемых", а не горизонтальное. В данном случае можно считать, что самолет как бы "стоит" на крыльях на воздухе.

Допустим пассажиров будет человек 500. При весе 70 кг/чел общая масса получается 35 тонн. И если эти 35 тонн начнут прыгать целенаправленно и синхронно, да если еще система "самолет - люди" войдет в резонанс.... Полагаю, ничего хорошего из этого не выйдет. Теоретически резонансом можно разрушить все что угодно, а там уж нужно смотреть какой пол, какой материал, насколько крепко приделаны крылья к флюзеляжу и тд и тп.

Неспроста марширующие солдаты на мостах и иных путепроводах идут в разнобой.

78
10
май
2016

Из курса механики мы знаем, что положение центра масс замкнутой системы не может измениться за счет действия только внутренних сил. Будем считать, что наш самолет уже набрал высоту и теперь движется равномерно и прямолинейно. Следовательно его центр масс тоже движется равномерно и прямолинейно.

Если все пассажиры подпрыгнут одновременно, то они создадут перераспределение массы. Центр масс относительно самолета сместится сначала вверх (когда все люди будут в воздухе), потом вернется обратно (когда все приземлятся на пол самолета). При этом мы помним, что  центр масс должен все это время двигаться равномерно и прямолинейно, так как изменить своего движения за счет перемещения пассажиров внутри он не может. Что это значит на деле? Это значит, что в тот момент, когда все будут в прыжке, самолет немного просядет, тем самым поднявшийся вверх центр масс не изменит траектории, а потом, когда люди достигнут пола, самолет вернется на ту же высоту, где был до этого.

Если пассажиры начнут прыгать в разнобой, то по-сути, все будет то же самое, только центр масс будет смещаться меньше и чаще. Самолет будет трястись (возможно настолько слабо, что это будет почти незаметно, но тут я не уверена, надо считать).

Что же в итоге? Нет, самолет не упадет. Изменение высоты для него совершенно нормальное явление (например, турбулентность).

P. S. Строго говоря, самолет — не замкнутая система. И на то есть две причины. Сопротивление воздуха — это вторая. Первая — это то, что самолет использует реактивные движки. Часть топлива (вместе с забранным снаружи воздухом) выбрасывается назад, чтобы как раз таки толкать самолет вперед, не нарушая нашего правила об изменении положения центра масс. Только это движение происходит по оси Х, а мы в вопросе рассматривали ось Y. Так что это уточнение никак не повлияет ответ.

Ну а сопротивление воздуха (а на высоте оно очень маленькое, так как воздух разряжен, поэтому-то самолеты и летают так высоко), видимо, выльется в то, что после проседания самолета, поднимется он не на туже высоту, а чуть на меньшую, из-за диссипация энергии. Но это очень маленькая поправка.

Анна СинельниковаОтвечает на ваши вопросы в своейПрямой линии
58
1
показать ещё 3 ответа
Если вы знаете ответ на этот вопрос и можете аргументированно его обосновать, не стесняйтесь высказаться
Ответить самому
Выбрать эксперта