Вовочка бросал портфель в снег. Кидал три раза и каждый раз портфель падал по-разному. Одно не пойму - говорил Вовочка, - масса портфеля не меняется, бросаю с одинаковой силой, портфель каждый раз проваливается в снег на разную глубину. Почему?
Ответы
Глубина, на которую проваливается портфель, зависит от того, каким образом портфель входит в снег. Если представить форму портфеля, как прямоугольный параллелепипед с разными измерениями, то площадь боковой плоскости будет самой маленькой, затем по величине идет верхняя (нижняя) плоскость и - самая большая - передняя (задняя) плоскость.
Масса портфеля одна и та же, но давление на снег будет больше, если портфель войдет в снег боком (площадь, на которую распределяется масса портфеля, - минимальна), следовательно, в этом положении глубина погружения портфеля в снег будет максимальной.
Площадь передней (задней) плоскости портфеля - максимальная, значит, если портфель упадет в снег "плашмя", то давление, а следовательно, и глубина погружения портфеля в снег будет минимальной.
Еще больше глубина погружения портфеля будет, если он войдет в снег углом между горизонтальной и боковой плоскостями.
Так как предугадать, как именно портфель войдет в снег, под каким углом, будет ли он вращаться при этом, - невозможно, то каждый раз глубина погружения будет разной.
Для упрощения ситуации можно рассматривать три варианта, в которых вес портфеля целиком распределяется на одну из плоскостей портфеля. См.рис.
