Базовая физика: почему iPhone уцелел после падения из самолета, но может разбиться, выпав из рук

Инцидент с самолетом Boeing 737 Max 9 авиакомпании Alaska Airlines, у которого на высоте 4,9 километра отвалилась дверь, сам по себе стал сенсацией, о которой говорили все СМИ. Но тогда случилось еще нечто удивительное, что не осталось без внимания – из того же самолета выпал iPhone, уцелевший после падения на землю. И хотя это звучит маловероятно и достаточно поразительно, обычные законы физики, плюс немного удачи, вполне предполагают такой результат.

Физик из Университета Юго-Восточной Луизианы (США) Ретт Аллейн объяснил, как именно произошло такое чудо, а также почему для такого смартфона нет разницы, произойдет ли падение со 100 метров или нескольких километров.

Устойчивость современных телефонов частично объяснима тем, что экраны смартфонов совершенствуются на протяжении многих лет. Но они все еще часто разбиваются, просто выпадая из неуклюжих рук, поэтому слышать об успешном падении почти с 5 километров – та еще странность.

Как подсчитал Аллейн, при падении с высоты 1,2 метра смартфон ударится о землю на скорости около 16 километров в час. В то же время в результате падения с высоты 4,9 км скорость достигнет 96 км/ч. Очевидно, что происходит непропорциональный рост скорости относительно высоты. Но для этого есть научное объяснение.

Физик объяснил, что после определенного количества метров уже нет значения, с какой высоты упадет предмет, поскольку в определенный момент он прекратит ускорение.

Это происходит вследствие того, что сопротивление воздуха, толкающего объект вверх, достигнет той же величины, что и сила земного тяготения, которая тянет объект вниз. Таким образом объект перестанет ускоряться и будет падать с постоянной (или конечной) скоростью. Здесь все зависит от веса самого объекта.

Если говорить, например, об iPhone 11, то, по подсчетам Аллейна, смартфон прекратит ускоряться уже после 100 метров падения. Так что нет разницы, сбросить ли смартфон с 4,9 километров или со 100 метров – его конечная скорость будет одинаковой.

Но дело не только в высоте падения, но и в остановке. То есть во многом выживание телефона будет зависеть от того, на что он приземлится. С физической точки зрения, материал приземления важен, поскольку он изменит продолжительность удара.

"Чем дольше длится удар, тем меньше его сила", – объяснил Аллейн.

К примеру – падение телефона на подушку приведет к тому, что она сожмется и продлит момент столкновения. А падение на бетон уже будет иметь печальный результат из-за отсутствия какой-либо амортизации: удар будет очень коротким, поскольку телефон замедлится практически весь сразу, и будет иметь большую силу.

В случае с iPhone, выпавшим из самолета, вероятнее всего фактор удачи спас телефон. На обнародованных фото видно, что смартфон нашли у дороги в местности с большим количеством высоких кустов.

Аллейн предполагает, что они и стали той самой амортизационной подушкой.

"Каждый раз, когда он касается разных частей куста, он немного замедляется. Время удара будет больше, чем если бы вы уронили телефон на кухонный пол", – пояснил ученый.

В свою очередь директор Центра инноваций по стеклу в Университете Альфреда (США) Коллин Уилкинсон также объяснил, что важно и то, как именно упал телефон. По его словам, если кусок стекла будет падать плоской стороной вниз и приземлится ровно, "он не должен разбиться, несмотря ни на что", поскольку сила падения распределится по всему стеклу.

Но если смартфон упадет под углом, или ударится о камешек, существует вероятность, что на очень маленькую точку будет оказано большое давление и в результате экран могут покрыть трещины.

Так происходит, поскольку в стекле есть маленькие дефекты, являющиеся потенциальными точками, "где могут начаться трещины".

Именно над тем, чтобы убрать эти дефекты, сейчас работают разные ученые.

Ранее OBOZ.UA рассказывал об iPhone 6S, снявшем свое падение с самолета на видео, когда ветер вырвал смартфон из рук бразильского режиссера-документалиста.

Подписывайтесь на каналы OBOZ.UA в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.