Довольно часто я встречаю недопонимание элементарных законов механики как среди школьников, так и среди взрослых. Этот пост – попытка "на пальцах" объяснить одно нетривиальное следствие первого закона Ньютона.

Всем знаком такой эффект – на вращающемся диске шарик, положенный близко к оси вращения, стремится укатиться от этой оси к краю диска. Для большей наглядности и чтобы избежать криволинейных траекторий, устроим на таком диске желоб, куда и поместим наш шарик. Пусть диск вращается равномерно, с постоянной угловой скоростью.

Что же заставляет этот шарик перемещаться от центра к краю диска?

- Центробежная сила! – скажет кто-то. Но давайте посмотрим, какие силы, скорости и ускорения рисуют нам в учебнике физики.

Здесь V – мгновенная линейная скорость шарика, ā – центростремительное ускорение, w – угловая скорость диска. Заметьте, никаких сил, заставляющих катиться шарик к краю диска, на этом рисунке нет. Напротив, есть центростремительное ускорение, а значит, и сила, которая должна бы толкать шарик не краю, а наоборот, к центру диска. Как такое может быть?

Положите на стол лист бумаги и сверху на этот лист поместите тот же шарик. Теперь начните выдвигать лист бумаги из-под шарика. Что произойдёт? Шарик начнёт катиться в сторону, противоположную той, в которую мы тащим лист.

Хорошо, скажете Вы. Принципиально возможно такое, что сила направлена в одну сторону, а тело движется в другую. Мы же тут двигаем опору из-под шарика и создаем момент вращения. Но в диске-то никакая опора из-под шарика не уходит, он ведь только вращается. Давайте посмотрим, что происходит с шариком на вращающемся диске.

За время Δt линейная скорость шарика изменила направление. Была V1, стала V2. Если изменилась скорость, значит есть ускорение. Что такое ускорение? Это ΔV/Δt. Давайте посчитаем векторную разницу V2 – V1. По правилам векторного вычитания эта разница есть вектор, который на рисунке выше и обозначен как ΔV. Видите куда он направлен? Правильно, к центру. Туда же направлено и появившееся ускорение, называемое центростремительным. И если принять во внимание, что сила, вызывающая это ускорение, приложена не к центру масс шарика, а к точке касания его с диском, то дельта V – это не скорость движения шарика к центру, а скорость убегания из-под него диска. Вот так! Мы все же тянем диск из-под шарика, а тот катиться в другую сторону.

Первый закон Ньютона гласит, что в инерциальных системах отсчёта, если на тело не действуют никакие силы, или действие этих сил уравновешено, то тело сохраняет прямолинейное равномерное движение или покоится.

В случае с листом бумаги шарик не хочет менять свою скорость по модулю. Он хочет оставаться на месте. В случае с вращающимся диском – он не хочет менять направление своей скорости, пытаясь сохранить прямолинейное движение.

Вращающийся диск постоянно, каждый момент времени пытается изменить направление скорости движения шарика. Он постоянно выбивает почву у него из-под ног, что равносильно вытаскиванию бумажного листа в случае поступательного движения.

Все тела обладают инертностью. Почему? Это не вопрос механики, это вопрос из области квантовой теории поля. Туда мы не полезем.

На этом примере мы показали, что никакая центробежная сила не толкает шарик к краю диска. Её просто нет. Но что же за зверь такой эта центробежная сила и почему этот термин иногда можно употреблять?

Центробежную силу ввели для удобства расчётов в неинерциальных системах отсчёта. Если мы на первом рисунке представим, что мы сидим на устроенном нами жёлобе, то получится, что мы сами станем вращаться вместе с диском, а шарик покатиться мимо нас. При этом никаких сил к этому шарику не приложено. И вот для того, чтобы в данной неинерциальной системе отсчёта рассчитать движение тела, вводится эта псевдосила.

У каждой великой игры есть свой скелет в шкафу: одна-единственная механика, которая не то что бесит, но мешает с чистой совестью поставить 10 из 10. Иногда это неудачный эксперимент, иногда — просто спорное решение. Давайте вспомним шестерку таких «скелетов» — механик, которые чуть не испортили нам все удовольствие от великих игр.

1. «Реалистичное» управление (Red Dead Redemption 2)

• Год выхода: 2018

• Разработчик: Rockstar Games

• Платформы: ПК, PlayStation 4, Xbox One

RDR2 — шедевр с точки зрения реализма и повествования. Мир Дикого Запада здесь настолько живой, что в нем хочется остаться, но в погоне за аутентичностью Rockstar зашла слишком далеко. Чтобы анимации Артура Моргана выглядели максимально естественно, им придали «веса». В результате базовые действия вроде стрельбы, бега или даже обычного подъема предметов ощущаются вялыми и неотзывчивыми. Персонаж реагирует на нажатия с задержкой, будто он не ковбой на Диком Западе, а водолаз на дне океана. Игра по-прежнему изумительна, но эта медлительность в долгосрочной перспективе скорее раздражает, чем погружает.

Купить Red Dead Redemption 2 на Keysforgamers от 737 ₽.

2. Пузырьки крови (Bloodborne)

• Год выхода: 2015

• Разработчик: FromSoftware

• Платформы: PlayStation 4

Bloodborne — икона с незабываемым напряженным экшеном и великолепным лором, но даже у нее есть недостаток, о который споткнулся каждый второй охотник. FromSoftware зачем-то убрали восполняемую флягу Эстуса и заменили ее на «Пузырьки крови» — конечный ресурс. Для игры, которая жестоко наказывает за ошибки, необходимость фармить лечилки после каждой смерти — настоящая пытка. Вместо того чтобы учиться на ошибках в бою с боссом, ты отправляешься в унылый забег за склянками по стартовым локациям. Да, это частично компенсируется большим запасом пузырьков и механикой восстановления здоровья при контратаках, но все равно ощущается как шаг назад.

Купить Bloodborne на Keysforgamers от 927 ₽.

3. Прочность оружия (The Legend of Zelda: Breath of the Wild)

• Год выхода: 2017 (NS), 2025 (NS2)

• Разработчик: Nintendo

• Платформы: Nintendo Switch, Nintendo Switch 2, Wii U

Breath of the Wild — синоним свободы, потому что игра дарит нам бескрайний Хайрул, где всегда есть чем заняться. Сражения в игре — одна из лучших ее частей, но есть одно «но»: система прочности. Находишь крутой меч, с трудом побеждаешь сильного врага и... оружие ломается через пару ударов. Это превращает напряженные бои в еще более напряженный и постоянный менеджмент ресурсов. Вместо того чтобы наслаждаться сражением, ты судорожно копаешься в инвентаре, прикидывая, какой из тридцати одинаковых мечей не так жалко сломать. Идея заставлять игрока экспериментировать понятна, но реализация откровенно утомляет.

Купить The Legend of Zelda: Breath of the Wild на Keysforgamers от 2061 ₽.

4. Статусные эффекты (The First Berserker: Khazan)

• Год выхода: 2025

• Разработчик: Neople

• Платформы: ПК, PlayStation 5, Xbox Series X/S

Khazan стал настоящим феноменом этого года. Но у этого брутального соулслайка в аниме-стиле, с невероятно сложными и зрелищными боссами есть нюанс, который к середине игры начинает откровенно бесить: статусные эффекты. Яд, кровотечение, горение, проклятие — кажется, у каждого босса в арсенале есть как минимум один такой сюрприз, и если под рукой нет нужного расходника для очищения, готовься страдать. Сами бои — чистый кайф и вознаграждают за скилл, но когда ты в десятый раз за бой видишь, как твоя полоска здоровья тает от очередного яда, это уже не вызов, а просто горение пятой точки.

Купить The First Berserker: Khazan на Keysforgamers от 2763 ₽.

5. Штраф к опыту (Starfield)

• Год выхода: 2023

• Разработчик: Bethesda

Starfield — та самая космоопера от Bethesda, которую все ждали миллион лет, если не больше. Она дает все инструменты для отыгрыша любой роли в галактике: от бравого исследователя до контрабандиста. Вот только за плохие поступки игра почему-то жестко наказывает. Совершил преступление и попался? Добро пожаловать в тюрьму и... получи штраф к опыту, который сильно замедлит прокачку. Для игры, которая кричит о свободе выбора на каждом шагу, это очень странное решение. Будто сама Bethesda говорит: «Будь хорошим мальчиком, не шали даже в виртуальном мире».

Купить Starfield на Keysforgamers от 557 ₽.

6. Поездки на «Мако» (Mass Effect)

• Год выхода: 2007, 2021 (Legendary Edition)

• Разработчик: BioWare

• Платформы: ПК, PS4, Xbox One, Nintendo Switch

Mass Effect — великая космоопера, но даже в ней есть своя черная дыра — вездеход «Мако». На бумаге все круто: исследуй неизведанные планеты на своем броневике, но на деле же мы получили утюг на колесиках, который абсолютно не слушался управления, подпрыгивал на каждом камушке и застревал в самых нелепых местах. Каждая поездка на «Мако» превращалась в битву не с врагами, а с физикой и собственным терпением. Неудивительно, что в ремейке его управление полностью переделали и освободили всех нас от страданий.

Купить Mass Effect: Legendary Edition на Keysforgamers от 380 ₽.

А какие механики в отличных играх показались откровенно неудачными вам? Делитесь болью в комментариях!

А чтобы выгодно купить эти и тысячи других игр, заглядывайте на маркетплейс Keysforgamers, вооружившись скидочным промокодом PIKABU. Удобное пополнение Steam с комиссией всего 3%, приятные цены и возможность самому стать продавцом — лишь часть плюсов сервиса. Почему бы не заценить?