Костёр 1976-02, страница 55
Правильно, закон Архимеда. К этому следует добавить, что поддерживающая сила — или, как говорят специалисты, архимедова сила — направлена всегда в одну точку, которая является центром тяжести погруженного объема корабля и называется центром величины. На рисунке, изображающем поперечный разрез парусника, она показана красной стрелкой и направлена прямо вверх. Но если архимедова сила направлена вверх, почему корабль не выпрыгивает из воды? Ответ известен любому семикласснику: архимедова сила уравнивается силой тяжести, которая направлена вниз, к центру Земли, навстречу архимедовой силе. (На рисунке она показана синей стрелкой). Поэтому-то корабль и находится на плаву. жение равновесия получила у корабелов специальное название — остойчивость. Остается узнать, есть ли такая мера остойчивости, которая бы в любых условиях для корабля оставалась неизменной. Есть. Она носит красивое название — мета-центрическая высота. И равна расстоянию от центра тяжести корабля до особой точки, называемой метацентром. Обозначим ее на рисунке 2 точкой М. Легко заметить: если основные грузы на корабле располагать как можно ниже, метацентрическая высота будет больше, а следовательно, будет больше и остойчивость корабля. Как видите, это тот самый принцип, по которому устроен и ванька-встанька. Чем ниже грузик, тем быстрее ванька-встанька встает. А ес- Рисунон 1. Когда архимедова сила и сила тяжести не находятся друг против друга, равновесие нарушается Рисунок 2. «Васу», как мы знаем, ветер наклонил на правый борт. Что стало с этими силами? Посмотрим на рисунок 2. Центр тяжести корабля G во время крена не изменился. А вот центр величины С сместился вправо, в точку Сь т. к. масса вытесненной воды справа стала явно больше, чем слева. И значит, архимедова сила и сила тяжести уже не находятся друг против друга, их равновесие нарушилось. Хороший корабль после кратковременного крена обычно выравнивается. Как это происходит? Его выравнивают опять-таки архимедова сила и сила тяжести, которые должны быть достаточно мощными. А если этих сил не хватит? Или они действуют несогласованно? Тогда происходит то, что случилось с «Васой». Корабль переворачивается. Способность корабля восстанавливать поло ли грузик поднять или просто вытащить? Игрушка останется лежать на боку. А теперь вернемся к «Васе». У «Васы» было три 50-метровые мачты, 1200 квадратных метров парусов, 64 двадцатифунтовых пушки, 700 деревянных и бронзовых статуй. И весь этот гигантский груз был поднят высоко над водой! На двадцать метров возвышалась над морем корма корабля! Какая уж тут остойчивость, если сделано все наоборот, так, как нельзя делать. Порыв ветра накренил корабль, и не было силы, которая могла бы возвратить его в прямое положение. Парусник перевернулся. Секрет гибели «Васы» — это, в первую очередь, секрет ваньки-встаньки. Вы знаете этот секрет. Король и его приближенные не знали. * В. АБЧУК, доктор военно-морских наук Рисунок Ю. Клыкова 53 |
