В известном сборнике «Физики шутят» есть заметки, взятые из книги «Расчет напряжений в вечернем платье без бретелек».

Рис. 1. Силы, действующие на участки платья.

Рис. 2. Распределение сил, действующих на грудь на уровне выреза платья, fsb (flexural stress in beam) — напряжение на изгибе.

Эффектное вечернее платье без бретелек — конструкция, готовая слететь в любой момент и в то же время достаточно надежно сидящая на теле. Оказывается, этому парадоксу есть объяснение. Мысленно выделим небольшой участок платья в точке А и посмотрим, какие силы действуют в этой точке (рис. 1). Тангенциальная, то есть направленная по касательной к плоскости тела сила F₁ уравновешивается такой же по величине, но направленной в противоположную сторону силой F₂. Сила W эквивалентна весу платья и направлена вертикально вниз. Она уравновешена силой V. направленной вверх и обусловленной натяжением платья над точкой А. Таким образом, алгебраическая сумма вертикально и горизонтально направленных сил равна нулю, момент сил также равен нулю, и напряжения в точке А не возникает.

Посмотрим теперь, как взаимодействуют между собой силы в точке В. В горизонтальной плоскости действуют две одинаковые по величине силы F₁ и F₂, которые, как и в точке А, уравновешивают друг друга. Однако направленная вниз сила W в этой точке не уравновешена силой V, поскольку выше точки В платья уже нет. Поэтому алгебраическая сумма горизонтально направленных сил по-прежнему равна нулю, а направленных вертикально — не равна, и в этой точке платья возникает напряжение. Но правила хорошего тона требуют, чтобы платье все-таки не спадало ниже этой «критической» точки. Если дама — пловчиха или наделена пышной грудью от природы, то она сможет свести неравновесие вертикальных сил к нулю. В противном случае эту трудную задачу придется решать другими методами. Например, создать противодействие силе W за счет силы трения материала, из которого сшито платье. Эта сила трения F равна fN, где f — коэффициент трения, зависящий от свойств материала и формы груди, а N — сила нормального давления, действующая в плоскости, перпендикулярной F. Очевидно, что при определенном, постоянном для данного платья и конкретной дамы коэффициенте f силу трения можно увеличить только за счет увеличения силы N. Например, в окрестности точки с сделать объем платья меньше, чем объем тела (рис. 2). Получится своего рода корсет со шнуровкой, сжимающий тело. Однако чем он туже, тем больший дискомфорт будет испытывать дама, одетая в такое платье.

Любительницы глубоких декольте, как правило, предпочитают иметь также и открытую спину, привлекающую не меньше внимания. В этом случае действуют уже не горизонтальные силы F₁ и F₂, a силы T₁, и T₂, направленные вниз под углом α. Следовательно, суммарная сила складывается из веса части платья ниже точки В и суммы векторов сил T₁ и T₂. Величина последней растет книзу, по мере того как вырез на платье становится больше: ведь R=2Tsmα, а угол α тем больше, чем шире спина. Отсюда следует, что в вечерних платьях с вырезом на спине вертикальная сила, удерживающая ткань, должна быть тем больше, чем ниже этот вырез.

Если такое платье надевают на вечеринку, чтобы потанцевать, то дополнительно нужно приложить силу i, действующую на тело горизонтально (рис. 2). Эта сила, удерживая платье на груди, уменьшает сжатие мышц тела между точками е и b, но усиливает его между точками с и d. Особенно это относится к точке d, поскольку на нее, помимо прочих, действует теперь и сила s. Об этом нелишне помнить, надевая тяжелое платье без бретелек с глубокими вырезами в верхней части, так как нагрузка на точку d может превысить критическую.

Для большей уверенности не мешало бы проверить эти рассуждения экспериментально. Но такие измерения вряд ли возможны по нескольким причинам. Во-первых, описанные силы с трудом поддаются каким бы то ни было измерениям. Во-вторых, до сих пор не удалось найти достаточного числа добровольцев — дам, которые ради чисто научных интересов согласились бы участвовать в подобных экспериментах. Есть и другие трудности, мешающие довести дело до конца. Пока же приходится конструировать пикантные вечерние платья методом проб и ошибок, полагаясь больше на интуицию, чем на сухую теорию. А желающим рискнуть следует на всякий случай напастись широкой шалью, вспомнив Лиду Владислава Ходасевича:

Высоких слов она не знает,
Но грудь бела и высока
И сладострастно воздыхает
Из-под кисейного платка.

По материалам книги «A random walk In science».

№4, 1996