Согласно указаниям Службы тыла, ровно 10 минут нужно проводить в укрытии после сирены воздушной тревоги. Но почему именно десять? Как это связано с размерами осколков? И при каких условиях они падают на бОльшую площадь? В этой статье мы приводим научное объяснение инструкциям, которые спасают жизнь.
Согласно указаниям Службы тыла, при звуке сирены следует немедленно зайти в защищенное помещение, ближайшее здание или выйти на лестничную клетку и находиться там не менее 10 минут. Когда такой возможности нет или вы находитесь на открытой местности, следует лечь на землю и лежать, прикрыв голову руками, столько же времени. Причина этого распоряжения связана с тем, что после перехвата ракет осколкам требуется время, чтобы достичь земли.
Профессор Яир Аркави, преподаватель кафедры физики и астрономии факультета точных наук Тель-Авивского университета, пояснил, что с момента перехвата вражеских ракет израильскими силами ПВО осколки вначале падают свободно, но через несколько секунд на них начинает действовать сопротивление воздуха.
"Осколки, образующиеся при перехвате ракет, во время падения на землю находятся под воздействием силы лобового сопротивления. Она возрастает с увеличением скорости, что уменьшает ускорение падения по сравнению с теоретическим, и в результате они начинают двигаться с постоянной скоростью, которую называют также окончательной (меирут терминалит). Кроме того, продвижение осколков к земле могут замедлять воздушные потоки и ветер".
Крупные осколки иногда летят к земле дольше, чем мелкие. "Хотя некоторые люди думают, будто крупные осколки падают быстрее, верно прямо противоположное, – говорит профессор. – Галилео Галилей показал, что ускорение тел, которые падают на землю под действием силы тяжести, одинаково для всех видов, весов и размеров. Они различаются лишь сопротивлением, которое воздух оказывает их движению, замедляя падение".
Проф. Аркави привел "инопланетный" пример. "Рассмотрим, например, Луну, где нет атмосферы и поэтому отсутствует сопротивление воздуха. Из-за этого кувалда и перышко падают на ее поверхность с одинаковой скоростью – это продемонстрировали американские астронавты с космического корабля Apollo 15, – говорит он. – На земле сопротивление воздуха сильнее воздействует на крупные тела, чем на мелкие, это зависит также от их формы. В результате крупные предметы могут падать медленнее, что произошло на ул. Кинг Джордж в Тель-Авиве, куда крупный обломок сбитой ракеты упал через несколько минут после перехвата".
Падение осколка в Тель-Авиве
За сколько же времени осколки сбитых ракет могут достичь земли? Профессор Аркави отвечает на этот вопрос, апеллируя к закону Стокса. Этот закон был назван в честь британского физика сэра Джорджа Габриэля Стокса, который сформулировал его в 1851 году. Этот закон рассматривает движение тел в вязкой среде (к числу которых относится и воздух). Хотя Стокс проводил свои эксперименты на шариках, а не на осколках ракет неправильной формы.
"Служба тыла распорядилась оставаться в защищенном помещении 10 минут именно потому, что очень сложно рассчитать точное время падения осколков на землю, – говорит проф. Аркави. – У них разные размеры, они разлетаются во все стороны, и на их движение оказывают влияние воздушные потоки и ветер. Из-за этого их падение может длиться даже дольше 10 минут".
Профессор также отметил, что в момент перехвата осколки иногда летят вверх, что дополнительно увеличивает время их падения на землю, и это может произойти при уничтожении ракеты на любой высоте.
Предупреждение Службы тыла действует в любом месте, где есть опасность получения травмы от осколков. Израильская система ПРО включает не только "Железный купол", но и системы "Хец" и "Праща Давида", и успешные перехваты порой осуществляются в самых верхних слоях атмосферы.
По словам проф. Аркави, чем больше высота перехвата, тем шире площадь рассеяния осколков по земле и тем больше людей могут пострадать.
"Поскольку мы не можем точно предсказать, с какой скоростью будут лететь осколки в момент перехвата, радиус их падения на землю увеличивается по мере роста высоты перехвата. Это справедливо и для сложных погодных условий, ведь если дуют более сильные ветры, это также может увеличить неопределенность в отношении того, куда попадет осколок", - добавляет профессор.
Кроме того, скорость самой ракеты-перехватчика влияет на скорость и направление полета осколков. "Высокая скорость перехватчика относительно мишени увеличивает дистанцию разлета осколков, – говорит проф. Аркави. – Это подобно бросанию мяча. Расстояние, которое он пролетит, зависит от скорости, с которой его бросили. Поэтому скорость выброса осколков зависит от средства перехвата, от того, под каким углом и с какой скоростью оно сталкивается с ракетой, что вызывает ее подрыв".
Перевод: Даниэль Штайсслингер