1.111. Вращение пули и длинные пасы в американском футболе

[15]

Почему винтовки изготавливают с нарезкой (спиралевидными канавками на внутренней поверхности ствола), которая придает вылетевшей пуле вращение? Что заставляет пулю опускать «носовую» часть и врезаться в мишень «лобовой» частью, когда пуля летит по длинной параболической траектории?

Почему в американском футболе квотербек[16] должен сильно закрутить мяч, если хочет, чтобы он полетел по гладкой траектории и в последней фазе полета повернулся носом вниз? При этой технике мяч не только летит дальше, но и принимающему пас его легче поймать. Пантер[17] бьет по мячу с небольшой подкруткой, чтобы мяч летел по такой же длинной плавной траектории, но зачем? Разве это не облегчает принятие мяча игрокам команды соперника?

ОТВЕТ • Если вылетевшая из винтовки пуля или вброшенный мяч достаточно сильно закручены вокруг длинной оси, они ведут себя как гироскоп, который стремится сохранить положение своей оси. Поскольку на пулю действует сила тяжести, она летит по параболе. Однако воздействие сопротивления воздуха, зависящее от скорости объекта и от его вращения, приводит к тому, что ось вращения совпадает с касательной к траектории. А раз объект летит по параболе, нос его постепенно будет опускаться.

Некоторые квотербеки не умеют раскручивать мяч только вокруг длинной оси и посылают беспорядочно раскачивающийся мяч. К такому его поведению приводит дополнительное закручивание вокруг короткой оси. Это раскачивание является примером прецессии. Действительно, в этом случае длинная ось, вокруг которой вращается мяч, сама описывает окружность при своем вращении. И вращение мяча, и прецессия происходят в одном и том же направлении (например, по часовой стрелке, если защитник — правша), и скорость прецессии составляет примерно 3/5 скорости вращения.

Если все же квотербек сумел правильно закрутить мяч при пасе, он не только полетит дальше, но его будет и намного легче принять, поскольку понятно, куда он прилетит. Когда пантер закручивает мяч, это тоже делается для того, чтобы мяч пролетел как можно дальше, но еще и для того, чтобы он как можно дольше находился в воздухе и команда успела подбежать в нужную часть поля, прежде чем он упадет. Время, которое мяч проводит в воздухе, — это так называемое время зависания. Если мяч отбит без закручивания или с неправильным закручиванием, сопротивление воздуха быстро отберет кинетическую энергию у мяча, и время зависания уменьшится.

Если стрелять прямо вверх, в зенит, то пули иногда возвращаются на землю вниз хвостовой частью. Возможно, они никого и не убьют, но ранить могут. Когда пули падают хвостовой частью вниз, они летят намного медленнее, чем если бы летели вниз носом, и вероятность кого-то поранить у них меньше. И все же, если кто-то рядом с вами начинает стрелять в воздух, лучше спрятаться, а не стоять, восхищенно застыв и глядя вверх.