Прыжки на Луне

Многие теоретически исследовали этот вопрос. Как будет выглядеть прыжок
на Луне? Какую высоту возьмёт прыгун? Голливуд даже запечатлел реальные
прыжки “астронавтов” на “лунной” поверхности. Всё это смехотворно. Для
неискушённых зрителей 60-х годов прошлого века сошло, но физик и просто
внимательный зритель сразу обращают внимание на странности. Чего стоит
один только эпизод: астронавт, резвясь как дитя, падает вперёд на вытянутые
руки и вдруг, не коснувшись поверхности, волшебным образом зависает
в пространстве, а потом вдвойне волшебно возвращается в исходное
положение! Это наводит на мысль о подвесах – струнах, которые крепились
к скафандру. Актёр движется подобно кукле в кукольном театре. Так снимали
невесомость советские режиссёры ещё до голливудских.

Около- и псевдонаучных рассуждений о прыжках много; они содержат ряд
ошибок и заблуждений. Я хочу указать на некоторые из них.

Самое распространённое заблуждение: весь прыжок в высоту будет выглядеть,
как на замедленной съёмке. Прыгун якобы медленно оторвётся от поверхности,
медленно воспарит и так же плавно опустится. Всё оттого, мол, что ускорение
свободного падения на Луне равно 1,62 метра на секунду в квадрате против
земных 9,8 – то есть в шесть раз меньше.

Произвольно допустим, что прыгун не ослабел в результате перегрузок,
вызванных перелётом, а также последовавшей за ними невесомости.
Его мышцы сохранили земную силу и энергию. Избавим его от массивного
скафандра, который сковывает о ограничивает движения. Выстроим на
Луне павильон, где точно воссоздадим земные условия – состав атмосферы,
давление и температуру. Всё, кроме гравитации – она останется лунной.
Оденем прыгуна в обычную спортивную форму.

С какой же стати прыжку быть замедленным в начальной стадии? Напротив,
он будет резче, чем на Земле, поскольку вес тела в шесть раз меньше, а сила
в мускулах та же. И только пройдя среднюю точку траектории, полёт будет
выглядеть замедленно, не так, как в земных условиях. Особенно это станет
заметно в его самой высокой точке. Прыгун красиво зависнет, и у него даже
будет возможность помахать рукой. Та же картина повторится на стадии
спуска: плавное, замедленное движение сначала, и постепенное нарастание
скорости до первоначальных значений.

Перельман в своей “Занимательной физике” рассматривает ситуацию:
экспериментаторы на Луне стреляют вверх из винтовки и рассчитывают
высоту полёта пули. Пуля поднимается на 75 километров и падает где-то
рядом. Эти простофили беспечно дожидаются, подвергая себя смертельной
опасности: вернувшаяся пуля в отсутствие атмосферы разовьёт ту же скорость,
какая была в момент вылета из ствола. Такой опыт – настоящая русская
рулетка. Другой вопрос, пуля, вылетевшая строго вертикально, ни в коем
случае не упадёт в ту же точку. Здесь вступают в действие кориолисовы
силы, которые иногда называют фиктивными. При стрельбе с движущейся
прямолинейно или вращающейся платформы они неизбежно искривляют
траекторию снаряда. Луна, как любое небесное тело, как раз и есть такая
платформа, которая соединяет в себе и вращение, и линейное движение.
Снайперы, работающие на дальних дистанциях, вынуждены учитывать и
кориолисовы силы, зависящие в свою очередь от широты и направления
стрельбы.

Высоту лунного прыжка тоже часто рассчитывают неправильно, а всё оттого,
что исходят из высоты препятствия, которое сумел преодолеть прыгун на
Земле. Это в принципе неверно. Существенно только одно: насколько
поднялся центр тяжести экспериментатора. У взрослого человека он находится
на уровне пупка на высоте примерно 130 см.

Как сторонник эмпирического метода, я совершил множество прыжков
с места в высоту перед зеркалом и убедился, центр тяжести поднимается
никак не более тридцати пяти сантиметров. Следовательно, на Луне я бы
поднялся на 2,1 метра.

А что легендарный кубинец Хавьер Сотомайор, автор мирового рекорда
по прыжкам в высоту? В 1993 году ему покорились 2 метра 45 сантиметров.
Считаем: 245 - 130 = 115 см (высота, на которую поднялся центр тяжести).
115 Х 6 = 690 см.

Итак, 6 метров 90 сантиметров – теоретически возможная высота прыжка
на Луне. Конечно, необходимо учитывать, что техника прыжка на спутнике
Земли кардинально изменится, и даже трудно предположить, как он будет
выглядеть. Дело за малым: долететь и попробовать.

25. 03. 2023