«Закон бутерброда или что такое Центр тяжести?»

Наверняка все из вас знают или как минимум слышали поговорку что «Как кошку не подкинь, всё равно на ноги упадёт». И уж точно вы неоднократно слышали и другую поговорку «Бутерброд всегда падает маслом вниз». И я почти уверен, что многие эту народную мудрость не раз испытали на себе. 

А вы когда-нибудь задумывались, почему происходит именно так?

Так почему же бутерброд всегда падает маслом вниз?

Действительно. Почему так происходит?

Ну, с кошкой все достаточно понятно. Это живое существо, которое за счет своей гибкости тела делает все возможное, чтобы выжить и отомстить обидчику столь неблагородно с ней поступившему.

Но вот бутерброд, это же неживое и совершенно бездумное существо. Откуда он знает, с какой стороны у него масло? И почему он так хочет подпортить им ваш ковёр? Может среди бутербродов есть какая-то негласная договоренность или даже заговор?

Прежде чем ответить на этот вопрос, давайте начала надо убедимся, что эта поговорка соответствует истине. А именно возьмем кусок хлеба и намажем маслом его поверхность. Не стоит его экономить, ведь у нас важный научный эксперимент. Достаточно.

А теперь в произвольной форме уроните его. Для чистоты эксперимента необходимо проделать это несколько раз и с разной высоты. Теперь вы и сами видите, что народная мудрость верна. Бутерброд действительно стремиться упасть маслом вниз и испачкать ваш чистый пол и в большинстве случаев у него это получается.

Первое что вы можете предположить, что масло тяжелее хлеба (план: весы, масло перевешивает хлеб), и оно просто перевешивает. Отчасти вы правы, но тут не так всё просто. Дело в том, какой бы предмет вы не взяли в руки, независимо от его формы он имеет свой центр тяжести.

А «Центр тяжести», выражаясь научным языком, – это неизменно связанная с твердым телом точка, через которую проходит равнодействующая сила тяжести, действующая на частицы этого тела при любом положении тела в пространстве.

Сложно? Тогда чуть проще, это та точка в предмете, вокруг или вблизи которой больше всего находится какой-либо материи однородной плотности. В нашем случае это тесто.

Вот в этом ровном куске прекрасного тоста (план: отрезанный ломоть поджаренного хлеба) центр тяжести находится ровно в центре и посередине. Но как только с одной стороны к нему добавляется материал другой плотности, «центр тяжести» тоста смещается. И чем больше мы добавляем более плотного тела, тем сильней он смещается в сторону большей массы. При этом объем тела почти не увеличивается, а масса… А масса возросла.

 Теперь осталось понять, почему этот «центр тяжести» так любит земное притяжение.

Ну, тут тоже всё просто. Любой «центр тяжести» это та точка, которая в свободном падении всегда стремится оказаться снизу предмета, так как оказывает наименьше сопротивление воздуху. Именно за счёт меньшего своего объема при более высоком весе.

Однако тут есть один важный нюанс. Объясним его на примере.

Представте камеру где совершенно нет воздуха. Вот как вы считаете. В вакууме какие из этих предметов: гиря, карандаш и лепестки ромашки - упадут быстрее?

Напрашивается очевидный ответ, - конечно гиря. Отпускаем. И видим что первыми упали ВСЕ три предмета. Тоесть три совершенно разные по плотности и форме предмета упали на дно одновременно.

Вы удивлены? Да, но это так. Дело в том, что свободное ускорение действует одинаково на все предметы и только сопротивление воздуха способно внести в эту ситуацию свои коррективы.

Впервые эту особенность заметил ещё Галилей, когда сбрасывал с Пизанской башни разные по плотности и обтекаемости предметы и наблюдал за их паданием. Теперь вернёмся к нашему бутерброду.

Итак. Когда мы намазывает одну сторону хлеба маслом, центр тяжести у него смещается на ту сторону, где масло. И даже если вы намазали очень тонким слоем, всё равно эта сторона будет тяжелее противоположной и в процессе падения она попытается соприкоснуться с полом первой.

То же самое произойдет, если вы положите на хлеб, сыр, колбасу или варенье. Результат будет всегда один и тот же. Более тяжёлая сторона бутерброда попытается принять удар на себя. И кстати кошка, когда падает вниз, как раз и пытается изменить центр тяжести своего тела таким образом, чтобы он оказался там, где находятся у неё ноги.

И теперь всякий раз, когда вы за завтраком вы намазываете свой бутерброд, помните про центр тяжести и старайтесь его не ронять. Иначе для чистки вашего пола придётся звать кошку. Будьте бдительны и никогда не забывайте про центр тяжести, даже на улице и, особенно в зимнее время года. 

Приятного Вам аппетита!

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ