Энергия пружины и волки

Добрый день.

Сегодня мы начнём разбираться с недавней задачкой о растворении сжатой пружины, а потом перейдём к интересному эксперименту с волками. Итак, в недавней заметке о сохранении энергии мы задались следующим вопросом: куда девается энергия сжатой пружины после растворения пружины в кислоте?

Во-первых, следует обратить внимание вот на какой момент: в исходной заметке была предложена не очень правильная картинка. Дело в том, что центры масс двух пружинок находились на разных высотах. Поэтому потенциальная энергия пружин в поле тяжести была разная: сжатая пружина была ниже. Другими словами, доля потенциальной энергии сжатой пружины была выше (из-за сжатия), а другая доля - ниже (из-за меньшей её высоты). Поэтому мысленный эксперимент не был чистым (здорово, что нашёлся комментатор, заметивший это).

Чтобы исправить эту проблему можно поступить одним из следующих способов:
1) считать, что эксперимент проводится в невесомости (это классическое физическое решение :)
2) растопыривать пружинку в аквариуме чуть выше, чтобы центры масс были на одном уровне (как на исправленной картинке).

Теперь у нас почти всё хорошо с чистотой эксперимента, поэтому можно разбираться с процессом сжатия пружин. Давайте поставим следующие мысленные эксперименты:

I. Возьмём обычную пружину, сожмём её (в этот момент запасём в ней потенциальную энергию), после чего позволим ей распрямиться. Куда делась энергия сжатой пружины? Кстати, чтобы было чище, давайте считать, что этот эксперимент проводится в безвоздушном пространстве.

II. Теперь возьмём ту же сжатую пружинку, но поместим её в ёмкость, например, с водой. И теперь внезапно разожмём пальцы. А куда теперь делась энергия сжатой пружины?

Разобравшись с этими двумя вопросами, мы приблизимся к пониманию задачки о кислоте. Скоро мы разберём нашу задачу III - её понимание будет основано на решениях этих двух. А пока давайте не некоторое время перейдём к удивительному общению с дикой природой. Если сознание сразу хочет поверить в идею Киплинга о маленьком Маугли, воспитанном стаей волков, то представить взаимодействие взрослого человека с опасными хищниками в их естественной среде не очень легко. Но очень интересно!

Ясон Бадридзе несколько лет прожил в стае волков и передал обоим видам важные знания друг о друге. «Людям он рассказал о культуре зверей. Волков научил избегать человека и домашний скот.» - это начало статьи «Между человеком и волком».

Вообще-то у меня сразу возникла ассоциация с фильмом «Аватар», так как в статье интересно описан обмен знаниями. Цитата: «я изначально был экспериментатором, изучал физиологию поведения. Но вскоре осознал, что мы изучаем механизмы того, смысла чего не знаем. Жизнь зверя в природе была почти неизвестна, публикаций о волке тогда почти не было. Я попробовал заняться групповым поведением собак, но скоро понял, что они потеряли многие поведенческие черты. И тогда я решил пожить с волками. Поехал туда же, в Боржомское ущелье, нашел одну семью. Меня интересовало, как формируется поведение, как они обучают волчат охоте…».

И если учёный поселился с волками, чтобы изучать их, то звери приняли его не только из любопытства. Исследователь утверждает, что волки догадались, что их не трогают, пока с ними человек. Цитата: «Взрослые приняли после той встречи, переярки понаблюдали за родителями, поняли, что я не опасен. А потом щенки родились – они вообще не знали, что меня там быть не должно. Дело еще в том, что волки эти меня намного раньше увидели, чем я их. Пока я их следы изучал, они меня физиономически уже знали. И они поняли, что мое присутствие обеспечивает им спокойную жизнь от егерей. Там браконьерство жуткое было: постоянно капканы ставили, гонялись за ними – за волка пятьдесят рублей давали. А я с егерями договорился под угрозой мордобоя: пока я здесь, никаких волков не трогать.»

Эта статья интересным образом перекликается с недавней заметкой о том, что иногда лучше много не думать, а позволить внутренним низкоуровневым процессам взять управление на себя. Цитата:

«А ваше сознание не мешало вам?

Сначала мешало, пока я думал, что делать. А потом – нет, абсолютно. Уже через несколько месяцев. А месяцев через восемь я уже мог точно описать, что делает волк у меня за спиной. Потому что все-таки все время было напряжение: это дикие звери, надо контролировать. И, видимо, это напряжение пробудило третий глаз или как это называется.»

Статья очень интересная, поэтому рекомендую прочитать её целиком. Например, в ней написано не только, что волки не помнят, где спрятали мясо, но и объясняется, почему это хорошо. Или доказывается интересная мысль о том, что охота - это в большой степени традиция, передаваемая из поколения в поколение (цитата: «В одной и той же местности могут жить семьи, которые умеют охотиться только на лося или только на оленя»). Или показан конфликт волчьей неофобии с любопытством - они боятся всего нового, но не могут устоять перед ним. Или продемонстрирован момент непонятного альтруизма - однажды волки спасли учёного от смерти.

Кстати, если вам понравится эта история про волков, то, скорее всего, будет интересно прочитать интересные прогулки с медвежатами (ссылка на них была здесь чуть меньше года назад).

Хороших выходных!