Какое ускорение может выдержать мышь?

[dims]

На Ракетфесте зашла речь о том, какое ускорение может выдержать мышь. Спец по ракетам сказал, что пределы одинаковы для всех животных. Допустим, тренированный космонавт может выдержать до 10 Ж. Следовательно и мышь тоже может выдержать до 10 Ж. У него в руках была ракета, развивающая ускорение до 20 Ж, в которой, по его словам, мышь погибла бы.

А вот мне почему-то кажется, что пределы выдержки зависят от веса животного. Если человек весит 70 килограмм, то на 10Ж он будет весить 700 килограмм. Видимо, это предел для живых тканей, даже в ложементе.

Но мышь-то, хоть и меньше, "сделана" из таких же тканей. Если она весит 100 грамм, то на 20 Ж она будет весить 2 килограмма. Вряд ли 2-киллограмовое усилие повредит ей ткани, даже несмотря на то, что они им непривычны.

Проводились ли опыты на эту тему?

[Бородатый Кабан]

Наши космонавты при аварийном спуске по баллистической траектории выдеживали около 20Ж. На пределе (лопались сосуды на спине), но живы остались.
А опытами над животными ещё Циолковский баловался. Яндекс рулит.

[armadillo]

пруфлинк про 20ж

[Бородатый Кабан]

пруфлинк про 20ж

Ну, например, вот:

Баллистический режим спуска в качестве резервного был введен после аварии 5 апреля 1975 года на участке выведения корабля «Союз-18» (космонавты Василий Лазарев и Олег Макаров). В открытой печати этот корабль получил индекс «Союз-18А».

Авария произошла на третьей ступени ракеты-носителя. Система аварийного спасения отделила корабль от ступени, затем, как и положено, спускаемый аппарат отделился от бытового и приборно-агрегатного отсеков. Начался спуск, но во время беспорядочного вращения аварийной ступени произошел сбой в автоматике системы управления спуском, и спускаемый аппарат летел даже не по баллистической траектории, а с отрицательной подъемной силой, которая делала траекторию ещё круче. Пиковая перегрузка, как впоследствии было установлено, составила 21,3 единицы. Это — на грани переносимости человеческого организма.

[armadillo]

спасибо поизучаю.

[konstkir]

Ускорение вызывает давление, напряжения в теле. Они в свою очередь зависят от массы тела. Чем меньше масса, тем меньше напряжения - пропорционально корню кубическому из отношения масс, т.к. играет роль площадь сечения. В 1м³ воды в среднем в 100раз больше давление, чем в 1 см³
Т.е. мышь должна выдерживать до 200g, а муравей - тысячи g.
Но для этого им необходимо кресло как для космонавта.

[-Asket-]

Да, размер имеет значение:
"...опыты над собаками, подвергнутыми действию центробежного ускорения, показа­ли, что эти животные способны легко выдер­живать 80-кратную перегрузку в течение 2 мин. и 40-кратную в течение 5 мин. При действии коэфициента перегрузки, равного 98, в течение 5 мин. наступала быстрая смерть от анемии мозга, легких и сердечных мускулов, однако разрыва органов не наблюдалось."
А. Я. Штернфельд "Межпланетные путешествия и физиология человека" Наука и жизнь, №11/12, 1938 год.

Насекомые выдерживают до нескольких тысяч, бактерии спокойно живут при сотнях тысяч g. Escherichia coli и Paracoccus denitrificans (последняя знаменита тем, что считается возможным предком митохондрий эукариот) могут не только выживать, но и размножатся при перегрузке более 400000g:

Growth of various microorganisms under hyperaccelerations. (A) Growth curves of P. denitrificans at 30 °C and hyperaccelerations up to 403,627 × g. (B) Growth of E. coli in LB broth at 37 °C and hyperaccelerations up to 74,558 × g. (C) Growth of S. amazonensis in LB broth at 37 °C and hyperaccelerations up to 74,558 × g. (D) Growth of L. delbrueckii subsp. delbrueckii in MRS broth at 37 °C and hyperaccelerations up to 30,000 × g. (E) Growth of S. cerevisiae in yeast extract-peptone-dextrose broth at 30 °C and hyperaccelerations up to 74,558 × g. (F) Change in grel of various microorganisms as a function of acceleration.
http://www.pnas.org/content/early/2011/04/20/1018027108.full.pdf+html

[Okub62]

Легко проверить с помощью несложной установки, сделанной из центрифуги от старинной стиралки ("Сибирь", например) и частотного регулятора скорости (можно вместо этого поставить коллекторный мотор, для простоты регулировки скорости). Ну, и мышек в зоомагазине накупить для вивисекции. 

[Павел Кирпиченко]

Все зависит от длительности перегрузки. Пример из Формулы-1: когда в прошлом году Серхио Перес отпарвил свой болид в отбойник, он испытал перегрузку в 80 g. Получил сотрясение мозга, потерял сознание, но выжил. Через месяц полностью восстановился и сейчас пилотирует, как ни в чем не бывало.

[Okub62]

Ударные перегрузки, наверное не в счёт?

[Бородатый Кабан]

Ударные перегрузки, наверное не в счёт?

Ну, там, если грубо, произведение величины перегрузки на время её действия играет...

[Грехов Михаил]

Ну начнём с того, что многое зависит от того, как мышь закрепить в полёте. Космонавт в продольном направлении выдерживает меньшие ускорения чем в поперечном ибо в поперечном:

1. Кровь (носитель кислорода) не отливает от мозга и сердца, а распределяется по телу более равномерно.
2. Сердцу не приходится усиленно прокачивать увеличившийся вес крови и удерживать её клапанами.
3. Нет лютой нагрузки на позвоночник.

Но "градиент отлива" в маленьком тельце мыши будет естественно меньше, чем у человека.

Но это ещё не самое главное. Мышь размещённая в ракете испытает сильное снижение давления. (поднявшись за секунды метров на 300-400) Как это отразится на её самочувствии?  Надо обеспечить вполне возможно отдельную систему спасения с парашютом. 

[Бородатый Кабан]

Мышь размещённая в ракете испытает сильное снижение давления. (поднявшись за секунды метров на 300-400) Как это отразится на её самочувствии?  Надо обеспечить вполне возможно отдельную систему спасения с парашютом. 

Герметичная кабина и САС решают проблему. 

[Грехов Михаил]

В герметичной кабине (типа там капсуле) мышь может задохнуться за то время пока её готовят к полёту и потом после полёта ищут.

[Бородатый Кабан]

В герметичной кабине (типа там капсуле) мышь может задохнуться за то время пока её готовят к полёту и потом после полёта ищут.

Ладно... Пусть она ещё и под колесо сходит, а то вдруг долго искать будут... 

[Крупин]

Но это ещё не самое главное. Мышь размещённая в ракете испытает сильное снижение давления. (поднявшись за секунды метров на 300-400)

    Чего-то я недопонимаю...

[Бородатый Кабан]

    Чего-то я недопонимаю...

Михаил имеет в виду, что у мыши уши заложит. Можно ей карамельку перед стартом выдать.

[Павел Кирпиченко]

Можно ей карамельку перед стартом выдать.

И каким образом ей это поможет?

[Бородатый Кабан]

И каким образом ей это поможет?

В самолёте перед взлётом пассажирам раздают карамельки, потом сбрасывают давление до уровня, примерно соответствующего высоте 2000 м (дабы фюзеляж на эшелоне испытывал меньшую нагрузку). Значит, помогает. Сосательные, точнее - глотательные, действия способствуют выравниванию давления во внутренних полостях с внешним.

[Грехов Михаил]

Ну да.... но на 3000 самолёт забирается за несколько минут. За это время человек делающий глотательные рефлексы успевает сделать их несколько раз. Тут же буквально за 5-7 секунд.

Помнится "зайцем" полетел с парашютистами в Киржаче покататься на самолёте Ан-28 на 4000 метров. А пилоты они же деньги зарабатывают. Поэтому интервал между взлётами групп требуется сократить. После выброски парашютистов самолёт практически камнем в пикировании пошёл вниз с открытым люком (ну там так даже... створки).  Уши болели со страшной силой.

Потом лётчики сказали что надо было продуваться. Типа Зажимаешь нос и закрываешь рот и пытаешься выдохнуть. Повышенное давление воздуха поступает в уши и выравнивает повышение давления снаружи.