Завдання на зіткнення птаха і літака
Ця проблема не є чимось фантастичним. Такі зіткнення дійсно відбуваються досить часто. Так, за деякими даними в 1972 році на території повітряного простору Ізраїлю (зона найбільш щільною міграції птахів) було зареєстровано близько 2,5 тисяч зіткнень птахів з бойовими та транспортними літаками, а також з вертольотами.
Завдання полягає в наступному: необхідно приблизно розрахувати, яка сила удару припадає на птицю, якщо на шляху її руху зустрічається літак, що летить зі швидкістю v=800 км/ч.
Перед тим як приступати до вирішення, приймемо, що довжина птаха в польоті становить l = 0,5 метра, а її маса дорівнює m = 4 кг (це може бути, наприклад, селезень або гуска).
Знехтуємо швидкістю руху птиці (вона мала в порівнянні з такою для літака), а також будемо вважати масу літака набагато більшою, ніж птахи. Ці наближення дозволяють говорити, що зміна кількості руху птиці одно:
Δp = m*v
Для обчислення сили удару F необхідно знати тривалість цього інциденту, вона приблизно дорівнює:
T = l/v
Комбінуючи ці дві формули, одержуємо шукане вираз:
F = Δp/Δt = m*v2/l.
Підставивши в нього цифри з умови задачі, отримуємо F = 395062 Н.
Більш наочно буде перевести цю цифру в еквівалентну масу, використовуючи формулу для ваги тіла. Тоді отримаємо: F = 395062/9,81 ≈ 40 тонн! Іншими словами птах сприймає зіткнення з літаком так, ніби на неї звалилося 40 тонн вантажу.
