На плоской поверхности

Интуиция помогает нам постоянно, так как обеспечивает принятие быстрых решений, не очень напрягая. Если бы мы думали над каждой мелочью, то почти ничего не успевали бы в своей жизни. Но у нас есть этот замечательный инструмент. И его периодически надо калибровать.

Что вы ответите, если сейчас неожиданно прочитаете следующий вопрос: «Куда двинется объект, стоящий на горизонтальной поверхности, если его потянуть вправо?»

Интуиция сразу подсказывает, что тело тоже должно двинуться вправо, так ведь? Но если мы тянем вправо железнодорожный локомотив за рычаг, который отвечает за запуск двигателя? Тогда всё зависит от остальных рычагов: поезд запросто может поехать влево.

Хорошо, давайте договоримся, что наш объект не имеет никакой электроники, кнопки не могут запустить двигатель, потому что на борту нет ни нефтепродуктов, ни угля, ни газовых баллонов. Что тогда?

Тогда, наверное, потянув вправо, мы получим и движение вправо, верно?

Но если у нас есть конструкция из механических часов, которым вместо стрелок приделали колёса, а тянем мы за верёвочку, привязанную к клину, заблокировавшему механизм? В таком случае, потянув вправо, мы запустим часы, из-за чего они преспокойно уедут влево.

Ладно, никто не спорит с тем, что эту задачу нельзя назвать полностью определённой. Но давайте подумаем, а что будет, если наш объект не имеет никакой накопленной энергии? Тогда вариант с часами не пройдёт, так как их энергия запасена в пружине.

Пока вы думаете, я напомню старую статью о правдоподобных аргументах - в ней мы разбирали менее физические, но более актуальные для многих ситуации. Тонкость в том, что зачастую мы можем считать правильными два аргумента, доказывающие совершенно противоположные позиции. Работа в режиме «если звучит правдоподобно, то считать это верным, чтобы не терять время» - это особенность нашей интуиции, которая иногда проявляется совсем не вовремя. И именно по этой причине я стараюсь обращать внимание на задачки, выявляющие сбои нашего внутреннего предсказателя.

Если мы прикладываем к объекту силу вправо, а внутри его нет никакой запасённой энергии, то он должен начать двигаться вправо. Это же очевидно! Точно?

Давайте рассмотрим обычную деревянную катушку с синими нитками (как на рисунке справа). Если её аккуратно тянуть за нитку вправо, то катушка начнёт двигаться влево, верно? Мы же заставляем крутиться катушку против часовой стрелки, поэтому она направится в сторону, противоположную силе, приложенной к нити. Не верится? Эксперимент легко поставить у себя дома!

Я уверен, что многие видели этот пример в книгах Перельмана или других удачных сборниках для школьников. Наверняка кто-то придумывал подобные конструкции сам. И теперь, видя этот пример своими глазами, мы отчётливо понимаем, что на исходный вопрос хотелось ответить «вправо», но это был напрасный позыв (в общем случае). Впрочем, в большинстве ситуаций интуиция отлично справляется. Так ведь? ;)

Кстати, а все ли понимают физическую суть предложенного процесса с катушкой ниток? Если мы прикладываем силу вправо, то почему катушка едет влево? Какая сила её двигает? Понимание этого момента пригодится нам в одной из следующих заметок о чуть более сложной конструкции, поэтому предлагаю обсудить это сейчас в комментариях.

Хорошего дня!