Bliver man tabt bag en hurtig vogn?

Kan man springe fra en bil til en anden, hvis de kører ved siden af hinanden, som her på billedet?. Svaret blæser bogstavelig talt i vinden. (Foto: Colourbox)

Videnskab.dk's redaktion har modtaget et spørgsmål fra Bo Gleerup i Århus.

Bo har set en actionfilm med to piger, og popcorngnaskeriet har affødt et væddemål om, hvorvidt et af filmens stunts kan lade sig gøre i virkeligheden.

Og da videnskab.dk's redaktion ikke ved noget bedre end at dømme i dyster om penge, ære eller håneret, har vi kastet os over det actionpakkede spørgsmål.

Spring mellem biler i høj fart

Bo Gleerup skriver:

»I filmen springer en pige fra en vogn i høj fart (anslået 60-80 km/t) til en anden vogn i samme fart. Vognene kører på parallelle spor og der er cirka 1½ meter i mellem dem.

Pigerne mener ikke det lade sig gøre, da springeren taber al fart, i samme øjeblik hun letter fra den vogn, hun sætter af fra, og således vil vogn 2 være 'kørt fra' hende, så hun lander bag den. Jeg mener, at når hun ikke springer længere, kan det godt lade sig gøre, da hun jo også bevæger sig fremad med samme fart som vognene...

VIDSTE DU

Sir Isaac Newton, (1643-1727) var en engelsk fysiker, matematiker, astronom, naturfilosof, alkymist og teolog. Hans Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, anses for et af de mest betydningsfulde bøger i videnskabens historie. Heri beskrev han tyngdekraften og sine tre love om bevægelse. En undersøgelse, som British Royal Society foretog i 2005, fastslog Newtons betydning for videnskaben til at være større end Albert Einsteins. Newton var stærkt religiøs og skrev mere om bibelsk hermenutik end den naturvidenskab, han huskes for i dag.

Hvem har ret?«

Fysik for begyndere

For at svare på spørgsmålet, må vi starte med lidt grundlæggende fysik om legemers bevægelse. Det får vi fra Isaac Newton, hvis første lov lyder som følger:

»Et legeme som ikke er påvirket af en kraft, eller af kræfter der ophæver hinandens virkning, vil enten være i hvile eller foretage en jævn retlinet bevægelse.«

Det lyder måske en anelse bagvendt, at et legeme, som ikke er påvirket af en kraft, vil foretage en retlinet bevægelse. Men det er, fordi et legeme, som først er blevet sat i bevægelse, for eksempel med et spark eller kast, skal bremses (altså påvirkes af en kraft) for at stoppe.

Hvis man for eksempel skyder en kugle af sted i et rum uden nogen luftmodstand til at bremse den, eller uden nogen tyngdekraft til at afbøje dens bane, vil den fortsætte fremad i en jævn, retlinet bevægelse.

Man tager farten med sig

Det samme gælder, hvis et legeme sætter af fra et andet legeme i bevægelse. Så bliver afsender-legemets bevægelse nemlig lagt oven i den bevægelse, som selve afsættet medfører.

Den lovmæssighed er blandt andet vigtig, når man skal beregne rumfartøjers bane mellem to legemer i rummet. Et rumfartøj, som sætter af fra Jorden, tager nemlig Jordens fart og retning med sig.

Et fartøj, som skal bevæge sig fra Jorden til Mars, kan ikke flyve i en lige linje fra det ene legeme til det andet, men må gradvist glide ud og ind af de to legermes baner. (Foto: NASA)

Tyngdekraften gør, at rumfartøjet ikke uden videre kan flyve i en lige linje væk fra Jorden, men altid vil blive 'slynget' af sted, langs Jordens cirkulære bane om Solen (se illustrationen til højre).

Afsættet og rumfartøjets egne fremdriftsmidler gør den dog i stand til gradvist at afvige fra denne bane.

Når actionheltinden springer fra vogn 1, tager hun altså bilens fart og retning med sig, uanset hvilken retning hun springer i. Og for at den fremadbevægelse skal stoppe, når fødderne slipper vogn 1, skal der være en stor kraft, der virker modsat bevægelsesretningen.

Kun et spørgsmål om luftmodstand

Og hvad det kunne være for en kraft, kan forsker ved Institut for Fysik og Astronomi ved Aarhus Universitet, Niels Hertel, forklare:

»Den eneste faktor, der bremser springeren, er luftmodstanden, som vil få kraften fra springet til at aftage gradvist. Men hvis hun har rygvind, som er lige så kraftig, som bilerne kører, er det ikke noget problem,« forklarer Niels Hertel, og uddyber:

»Forestil dig, at du står inde i et tog, i en tom vogn. Så vil enhver jo sige, at man sagtens kunne springe 1.5 meter på tværs, uanset hvor hurtigt toget kører, fuldstændig som man ville kunne gøre det hjemme i stuen.«

»Hvis man nu går op på togets tag, er situationen den samme som med de to biler. Nu er der nemlig luftmodstand i form af en vind, der giver en kraft bagud, og man vil derfor blive bremset noget ned, så længe fødderne ikke har kontakt med underlaget,« forklarer Niels Hertel.

Men kan det lade sig gøre?

LÆS OGSÅ

Erkendelser: Newtons love

Hvorvidt et spring på halvanden meter, mellem to biler der kører med 60-80 kilometer i timen, helt konkret kan lade sig gøre, kræver nogle ret præcise udregninger. På stående fod finder Niels Hertel det dog nogenlunde sandsynligt:

»Det kommer an på, hvor lang tid springet tager: Jo længere tid hun er svævende i luften, jo større indvirkning har luften på hende, så jo større er bremsningen. Men hvis springet kun er på halvanden meter, kunne man nok godt skynde sig frem til at nå den anden bil. Jeg vil tro, det kunne lade sig gøre.«

Man skal bare springe lidt fremad

En faldskærmsudspringer, som springer ud fra et fly, vil også i afsæt-øjeblikket bevæge sig med flyets fart. Men da springeren ikke selv har noget fremdriftsmiddel, vil han øjeblikkeligt tabe fart på grund af luftmodstanden. Derfor vil det føles som om, springeren ikke bevæger sig i andre retninger end lige nedad. (Foto: Tony)

Med vinden i ryggen ligner Bo Gleerup altså en vinder. Vinderen har selv et bud på, hvordan springet - med alle fysiske love in mente - vil komme til at se ud:

»Springeren vil måske lande en smule længere tilbage på vogn 2, da hun i det øjeblik hun sætter af, ikke længere har vogn 1 til accelerere hende fremad.«

Og det scenarie bekræfter Niels Hertel:

»Det er fuldstændig rigtigt, fordi hun bliver bremset lidt op af luftmodstanden. Men hvis man skulle lave dette stunt, kunne man kompensere ved at springe en smule fremad, så man har lidt hastighed at give af.«

Videnskab.dk takker for det springfarlige spørgsmål og ditto svar og kaster en blodrød videnskab.dk-t-shirt efter Bo Gleerup i Århus. T-shirten vil dog blive kørt hele vejen, og får ikke mulighed for at springe mellem to postbiler.

Du kan læse flere svar i Spørg Videnskaben eller stille dine egne spørgsmål til videnskaben ved at sende en mail til redaktionen@videnskab.dk.

 

Links
Læs om Newtons 3 love for legemers bevægelse på Wikipedia Niels Hertels profil på Aarhus Universitets hjemmeside Læs også på videnskab.dk: Hvad er et aerodynamisk design? Hvor mange poser flæskesvær mister vi under svineinfluenzaen? Singler og biler vil forme fremtidens veje og byer

En filmisk illustration af principper for legemers bevægelse En stor del af handlingen i actionfilmen WANTED går på, at filmens hovedpersoner er i stand til at få en kugles bane til at skrue ved at slynge pistolen i en svingende bevægelse, i det øjeblik de affyrer. Du kan se hvordan knapt et minut inde i denne filmtrailer. Ifølge Newtons love om bevægelse skulle det i teorien være muligt at påvirke kuglens bane ved at bevæge pistolen i affryingsøjeblikket. Spørgsmålet er, om et menneske er i stand slynge pistolen hurtigt nok. Det dog nok næppe lade sig gøre at ramme så præcist med denne teknik, som personerne i filmen kan.