Человек-снаряд

В московском цирке показывался любопытный номер: человек-снаряд. Артист помещался в канале пушки, выбрасывался при выстреле, летел над ареной, описывая крутую дугу, и падал на сетку в 30 м от орудия. Номер этот не лишен поучительности с точки зрения механики. Интересно проследить за всеми обстоятельствами полета артиста и за тем, что он переживает в различные моменты.

Прежде всего надо заметить, что пушка эта не похожа на артиллерийское орудие: хотя из жерла и вырывается клуб дыма, но артист выбрасывается не силою взрыва порохового заряда: дым устраивается только для внешнего эффекта; на самом деле действующей силой является в этом случае сжатая пружина.

Скорость, с какою артист вылетает из пушки, можно вычислить, зная угол наклона орудия (70°) и высоту взлета (25 м). Оказывается, что скорость вылета равна примерно 21 м/сек. С такою скоростью мчится курьерский поезд, делающий 75 км/час. Опасна ли подобная скорость? Сама по себе она, как и всякая скорость, совершенно безопасна для человека. Представляет опасность не скорость, а ее нарастание, если оно происходит слишком стремительно. Так как длина пути, проходимого артистом внутри пушки, известна (6 м), то по законам механики определяется быстрота накопления окончательной скорости. Вычисление показывает, что артист получает свою конечную 21-м скорость в 0,6 сек., значит, за целую секунду накопилась бы скорость 35 м/сек.

Итак, темп нарастания скорости артиста, пока он скользит в канале пушки, равна 35 м/сек. за одну секунду. Между тем обычно действующая на нас сила тяжести порождает нарастание скорости всего в 10 м/сек. за одну секунду. Это позволяет установить, что должен чувствовать артист, пока тело его скользит в пушке: в течение примерно полу-секунды (0,6 сек.) он ощущает увеличение собственного веса в 35/10, т. е. в 3½ раза. Такое отяжеление сравнительно безвредно для человеческого организма, тем более что оно длится очень недолго.

Зато, как только артист покидает канал пушки и оказывается свободно летящим в пространстве, он делается совершенно невесомым, утрачивает свой вес целиком. Все части его тела движутся, ни на что не опираясь, с одинаковой скоростью; они не давят друг на друга, и оттого артист чувствует себя совсем лишенным веса. Это состояние полной невесомости длится все время, пока тело артиста описывает свободный путь в воздухе. Можно рассчитать, что этот промежуток времени равен 4 сек., 4 сек. артист ничего не весит.

Но вот артист, описав свой кривой путь, долетает до сетки и вдавливает ее на 1½ м. Вся скорость полета уничтожается на протяжении этих 1½ м. Скорость же, с какой артист долетает до сетки, довольно велика; она равна той, с какой артист покинул пушку, т. е. 21 м. Чтобы на протяжении 1½ м свести к нулю скорость в 21 м, нужно терять скорость очень быстро. Мы имеем здесь опять весьма резкое изменение скорости, более резкое, чем то, которое испытал артист внутри пушки. Поэтому артист снова ощущает значительное увеличение своего веса, — на этот раз уже не в 3½ раза, а примерно в 14 раз. Вместо 70 кг он весит около 1 000 кг — целую тонну. Едва ли бы даже привычный организм тренированного циркача мог бы вынести такое отяжеление, если бы оно длилось хотя бы целую секунду. Но, как показывает вычисление, вдавливание сетки продолжается всего лишь 1/7 сек.

Следовательно, артист, исполняя этот номер, испытывает в течение 5 сек. ощущения троякого рода: сначала отяжеление в З½ раза, потов полную потерю веса и, наконец, новое краткое временное отяжеление — в 14 раз.