О свободном падении тел

Перед вами известная картина В.И.Сурикова «Переход Суворова через Альпы».

Художник   выбрал любопытный с точки зрения физики сюжет: спуск пехоты по заснеженным горным склонам. Движение происходит почти по вертикали. «Верхние едут тихо, средние поскорее, а нижние совсем летят вниз, – рассказывал художник. – Эту гамму выискать надо было. Около Инкерлакена сам по снегу скатывался с гор, проверял. Сперва тихо едешь, под ногами снег сгребается. Потом – прямо летишь, дух перехватывает. <…> Главное в картине – движение». Замысел картины определил и ее формат, и наиболее значительные детали. В частности, солдата, спускающегося первым, художник «уполовинил». Неестественно, как бы в виде крыльев, изобразил его руки, удерживающие головной убор. Василий Иванович потом говорил, что только такая поза помогла передать эффект быстрого движения. Попробуем сделать численную оценку скорости движения этого пехотинца.

С большой точностью можно считать, что расстояние между солдатами, находящимися в одинаковой позе на переднем плане, в три раза больше, чем расстояние между вторым скользящим солдатом и площадкой, с которой он начал движение. Это соответствует равноускоренному движению с начальной скоростью, равной нулю, если принять, что первый пехотинец находится в движении в два раза дольше, чем второй. Для простоты численной оценки предположим, что второй солдат начал спускаться через секунду после первого. Расстояние между ними можно считать равным 2 - 2,1 м, если учесть, что средний рост рекрутов составлял тогда примерно 1,7 м. Этих данных достаточно, чтобы сосчитать ускорение:

и скорость нижнего пехотинца:

Получается не очень большая скорость (~ 10 км/ч), всего в два раза превышающая среднюю скорость пешехода. Естественно, при такой скорости невозможно потерять головной убор. Тем не менее В.И.Сурикову удалось обмануть зрителя и дать впечатление движения с большей скоростью.

От редакции. Скорее всего художнику почти не потребовалось хитрить. Просто автор завысил оценку интервала времени, взяв 1 с. Посмотрите, как катаются ребята с горок на санках, а то и просто на каблуках. С крутой горки за 1 с можно уехать подальше, чем на какие-то 0,7 м. А ведь сам автор говорит, что спуск пехоты идет почти по вертикали, так что стоит вместо 1 с взять хотя бы 0,5 с, и получается уже a = 5,6 м/с², а скорость нижнего пехотинца v = 5,6 м/с (около 20 км/ч). Крепче держите шапку!