WEBVTT

00:00:07.014 --> 00:00:09.948
Знаменитый древний грек однажды сказал:

00:00:09.948 --> 00:00:14.233
«Дайте мне точку опоры,
и я переверну Землю».

00:00:14.233 --> 00:00:18.354
Но это был не какой-то волшебник,
заявлявший, что способен на невозможное.

00:00:18.354 --> 00:00:20.779
Это был математик Архимед,

00:00:20.779 --> 00:00:25.311
объяснивший основной принцип
работы рычага.

00:00:25.311 --> 00:00:29.216
Мысль о том, что один человек
может сдвинуть такую массу,

00:00:29.216 --> 00:00:31.099
звучит как магия,

00:00:31.099 --> 00:00:34.807
но, скорее всего, вы видели это
в повседневной жизни.

00:00:34.807 --> 00:00:37.588
Один из лучших примеров вы помните

00:00:37.588 --> 00:00:39.756
по детской площадке:

00:00:39.756 --> 00:00:42.399
это качели.

00:00:42.399 --> 00:00:45.339
Скажем, вы с другом решили на них сесть.

00:00:45.339 --> 00:00:47.350
Если вы весите примерно одинаково,

00:00:47.350 --> 00:00:50.569
то можете качаться довольно легко.

00:00:50.569 --> 00:00:54.011
Но что, если ваш друг весит больше?

00:00:54.011 --> 00:00:56.407
Теперь вы зависли в воздухе.

00:00:56.407 --> 00:00:59.489
К счастью, вы, наверное,
знаете, что делать.

00:00:59.489 --> 00:01:03.867
Просто подвиньтесь назад на качели,
и поедете вниз.

00:01:03.867 --> 00:01:05.946
Кажется, что догадаться легко и просто,

00:01:05.946 --> 00:01:10.292
но на самом деле вы используете рычаг,
чтобы поднять вес,

00:01:10.292 --> 00:01:12.431
который без него был бы вам не по силам.

00:01:12.431 --> 00:01:16.292
Этот рычаг — один из видов так называемых
простейших механических устройств,

00:01:16.292 --> 00:01:20.931
позволяющих снизить затраты энергии,
необходимой для выполнения задания,

00:01:20.931 --> 00:01:24.314
путём умелого применения
простых законов физики.

00:01:24.314 --> 00:01:26.402
Давайте рассмотрим этот механизм.

00:01:26.402 --> 00:01:30.272
Каждый рычаг состоит
из трёх основных компонентов:

00:01:30.272 --> 00:01:34.391
плеча, к которому прикладывается сила, 
плеча сопротивления и точки опоры.

00:01:34.391 --> 00:01:37.700
В данном случае ваш вес —
действующая сила,

00:01:37.700 --> 00:01:41.257
а вес вашего друга служит
противодействующей силой.

00:01:41.257 --> 00:01:45.359
Архимед узнал, что существует
важное соотношение

00:01:45.359 --> 00:01:50.834
между величинами этих сил
и их расстояниями от точки опоры.

00:01:50.834 --> 00:01:52.372
Рычаг в равновесии,

00:01:52.372 --> 00:01:56.179
если произведение действующей силы
и длины её плеча

00:01:56.179 --> 00:02:01.820
равно произведению силы сопротивления
и длины другого плеча.

00:02:01.820 --> 00:02:05.063
Опирается всё это на базовые
законы физики, согласно которым,

00:02:05.063 --> 00:02:11.677
работа, измеряемая в джоулях,
равна силе, приложенной на расстоянии.

00:02:11.677 --> 00:02:15.633
Рычаг не может уменьшить работу,
необходимую для поднятия чего-либо,

00:02:15.633 --> 00:02:18.275
но он даёт вам кое-что взамен.

00:02:18.275 --> 00:02:22.800
Увеличьте расстояние,
и силы понадобится меньше.

00:02:22.800 --> 00:02:25.937
Вместо того, чтобы самим поднять объект,

00:02:25.937 --> 00:02:29.689
рычаг облегчает вам работу,
распределяя вес

00:02:29.689 --> 00:02:34.057
по всей длине действующего
и сопротивляющегося плеч.

00:02:34.057 --> 00:02:37.412
Итак, если ваш друг весит
вдвое больше вас,

00:02:37.412 --> 00:02:42.469
вам нужно сесть в два раза дальше
от центра, чем он, чтобы его поднять.

00:02:42.469 --> 00:02:47.154
Таким же образом, его младшая сестра,
чей вес — лишь четверть вашего,

00:02:47.154 --> 00:02:51.283
может поднять вас, если сядет
в четыре раза дальше, чем вы.

00:02:51.283 --> 00:02:56.445
Качели — это, конечно, весело, 
но возможности использования рычага

00:02:56.445 --> 00:02:59.179
намного более внушительные.

00:02:59.179 --> 00:03:03.373
Достаточно большим рычагом
можно поднять довольно тяжёлые вещи.

00:03:03.373 --> 00:03:07.871
Человек весом в 150 фунтов, или 68 кг,

00:03:07.871 --> 00:03:13.650
может с помощью рычага длиной лишь 3,7 м
поднять небольшой автомобиль

00:03:13.650 --> 00:03:19.326
или 10-метровым рычагом
поднять камень весом 2,5 тонны,

00:03:19.326 --> 00:03:22.142
как те, что использовались
при постройке пирамид.

00:03:22.142 --> 00:03:26.640
Если вы хотели бы поднять Эйфелеву башню,
ваш рычаг должен быть чуть побольше,

00:03:26.640 --> 00:03:29.870
приблизительно 40,6 км.

00:03:29.870 --> 00:03:32.504
А что же со знаменитым
хвастовством Архимеда?

00:03:32.504 --> 00:03:35.417
Конечно, гипотетически это возможно.

00:03:35.417 --> 00:03:39.771
Земля весит 6 · 10 в 24-й степени кг,

00:03:39.771 --> 00:03:45.172
а Луна, находящаяся на расстоянии
384 400 км,

00:03:45.172 --> 00:03:47.456
будет прекрасной точкой опоры.

00:03:47.456 --> 00:03:49.847
Итак, всё, что вам нужно,
чтобы поднять Землю,

00:03:49.847 --> 00:03:54.239
это рычаг длиной примерно
в квадрильон световых лет —

00:03:54.239 --> 00:03:59.621
это расстояние до Галактики Андромеды,
помноженное на 1,5 миллиарда.

00:03:59.621 --> 00:04:03.197
И, конечно, место, где можно встать,
чтобы вы могли использовать этот рычаг.

00:04:03.197 --> 00:04:05.293
Итак, для простого механизма

00:04:05.293 --> 00:04:08.407
рычаг способен 
на довольно невероятные вещи.

00:04:08.407 --> 00:04:12.332
Основные элементы рычага
и других простых механизмов

00:04:12.332 --> 00:04:15.842
окружают нас в различных 
инструментах, которые мы,

00:04:15.842 --> 00:04:21.380
и даже некоторые животные, используем,
чтобы повысить свои шансы выжить,

00:04:21.380 --> 00:04:23.821
или чтобы упростить жизнь.

00:04:23.821 --> 00:04:27.435
В конечном итоге математические
принципы в основе этих устройств

00:04:27.435 --> 00:04:29.526
заставляют мир вращаться.