Забили на третий закон Ньютона

Материал из Викитропов
Перейти к навигации Перейти к поиску
Worker.pngНа Троподром!
Эта статья сыра и недописана. Может, проще переместить её на Троподром?

«О большом мечтает каждый, даже тот, кто ростом мал». Вот только сюжет обычно о конфликте, конфликты часто решаются драками, а в драках выгоднее быть крупным, потому что есть ОН — третий закон Ньютона.

Закон в упрощённой формулировке гласит, что действие равно противодействию. Люди сидят на стульях, потому что их вес уравновешен силой реакции опоры — давлением стула на сидящего, поэтому они и не проваливаются, и не взлетают. Однако в произведениях с мультяшной физикой или про героев с суперспособностями это часто игнорируют во имя правила крутизны (криптонцы из DC игнорируют сами по себе):

  • Сильный, но лёгкий персонаж бьёт другого, явно намного тяжелее, и отбрасывает его на несколько метров, а сам остаётся на месте.
  • Персонаж достаёт из широких штанин магнит, и тот начинает притягивать металлические предметы — а сам к ним не притягивается, из руки персонажа не вырывается, — и тот опять же спокойно стоит на месте.
  • Непропорционально большая реактивная сила: её может создавать что угодно, от сдувающегося воздушного шарика до бутылки шампанского.
  • Наконец закон игнорируют от слова совсем, получая безопорный двигатель. И почему барон Мюнхгаузен, вытащивший себя за волосы из болота, вместе с лошадью, удерживаемой ногами, должен отдуваться за всех?

Минутка школьной физики

Законы Ньютона, основа классической механики, выглядят так:

  1. Если к телу не прикладывать никаких сил, оно будет двигаться равномерно.
  2. А если прикладывать — то с ускорением a=F/m.
  3. Если тело А действует на тело Б с силой F, то Б действует на А с силой −F.

Третий закон и объяснить-то сложно: если лошадь действует на телегу с силой F, то телега действует на лошадь с обратной силой, почему всё это движется? Верно, будь они сферические в невесомости или коровы на льду, они были бы неподвижны как одно целое — только лошадь подтягивает телегу к себе и одновременно сама подтягивается к телеге. А в жизни лошадь действует ещё и на землю, а земля на лошадь, и именно сила реакции земли двигает лошадь с телегой.

В сочетании с законом сохранения импульса (который сам выводится из второго и третьего законов) получаются неутешительные выводы: машина малого класса (1,2 т = 3m) неупруго сталкивается с кроссовером (1,6 т = 4m) — что будет? Подберём такую систему отсчёта, где первая едет со скоростью 4v, вторая −3v (проще считать). Тогда по закону сохранения импульса скорость машин после столкновения будет 0, вся энергия этого движения уйдёт в деформацию, энергия первой машины 3m·(4v)², второй 4m·(3v)² — то есть принятая энергия распределяется как 4:3. Поскольку зоны сминаемости обычно рассчитывают на энергии 3E и 4E (на случай столкновения с неподвижной стеной) — допустим, малая полностью разбита и чудом спасла водителя. Тогда кроссовер сработал на 9/16 энергоёмкости — чуть больше, чем наполовину. Скорее всего, формально кроссовер под списание, но водитель выйдет целым. Именно это случилось в нашумевшем ДТП в июне 2020 — только «жып широкий» весит 1,9 тонны, а в грузовичке на основе «Гранты» зоны сминаемости сработали нештатно (джипу удар пришёлся по бамперу, жигулёнку — в угол).

Именно по этой причине борцов делят на весовые категории: так, в боксе вес 120 кг против 80 даёт подавляющее преимущество, а 120 против 60 — почти абсолютное.

Примеры

Общее

  • Кино:
    • Любят это индийское и китайское кино. Ударил врага — тот отлетел на несколько метров, герою хоть бы что. Один персонаж летит по воздуху, другой использует его как ступеньку.
    • В западном кино свой штамп — подстреленный отлетает далеко назад. Не столько третий закон Ньютона, сколько закон сохранения импульса, но пусть будет.
  • Мультипликация
    • В мультяшной физике магнит действует выборочно — на те предметы и в те моменты, когда надо. Так ещё и третий закон Ньютона упустили — если сейф тяжелее магнита, то не столько сейф притягивается к магниту, сколько магнит к сейфу.
  • Видеоигры:
    • Двойной прыжок как часть аркадной физики.
    • Файтинги и избивалки. Даже лёгонькая девушка может заблокировать кулак здорового амбала. А если человек против дракона, который в разы тяжелее… ну, понимаете.
    • Автосимы — как ни странно. Физические движки как раз чтят законы Ньютона. Но неупругий удар подразумевает деформацию, а физику деформируемых тел написать, извините, сложно (и иногда запрещено лицензией: от разработчиков требуют не разбивать «феррари») — потому компьютерные ДТП выглядят очень уж эпично.

Литература

  • «Ариэль» Александра Беляева — ненаучно само фантастическое допущение, превращение хаотического движения молекул в направленное. Почему — сабж!
  • «Приключения капитана Врунгеля» (как литературный первоисточник, так и мультик) — классическая мультяшная физика: вылетающее из бутылок шампанское толкает яхту на зависть ракетным двигателям при ничтожной скорости и количестве вылетающего вещества; дверь давит на сходню сверху вниз, изгибая её дугой, но сходня не давит на дверь снизу, из-за чего та легко открывается…

Кино

  • «Робокоп» — эпизод с ограблением магазина. Роботизированный офицер Мерфи вывел из строя оружие преступника (самозарядная полицейская версия пистолета-пулемёта Стерлинг) оригинальным способом: согнул ствол одной рукой. Сцена зрелищная и запоминающаяся, вот только нереалистичная: силы согнуть, допустим, у Робокопа хватит. А у грабителя-то хватит силы, чтобы удерживать оружие неподвижно под такими нагрузками? В реальности у преступника пистолет-пулемёт просто вырвался бы из рук.

Телесериалы

  • «Ведьмак: Происхождение» — карлица раскидывает здоровенных мужиков. За кадром, чтобы зритель не заметил нелепицы.

Комиксы

  • Marvel Comics — Магнето именно так и летает: двигает магнитными полями, источником которых является он сам, металлические предметы и попутно перемещается на них.
Источник — http://wikitropes.ru/w/index.php?title=Забили_на_третий_закон_Ньютона&oldid=284968