Техника - молодёжи 1940-02-03, страница 50

мах и Q— площадь дна цистерны в квадратных сантиметрах.

Однако эта формула применима в тех случаях, когда давление распределяется равномерно по всей площади, на которую оно приходится.

Но попробуем теперь вычислить давление нефти на боковые стенки цистерны. Опыт подсказывает, что они испытывают давление неравномерное. Величина его в любой точке стенки зависит от высоты слоя жидкости над 'Э?ой точкой. Следовательно, те участки стенки, которые расположены ниже, испытывают большее давление, чем верхние участки. Ясно, что в этом случае выведенная нами формула неприменима.

Однако из этого затруднения можно выйти точно так же, как и в случае с автомобилем. Выберем на боковой стенке достаточно малую площадь dQ и будем считать, что давление на ней распределяется равномерно. Тем самым мы допустим небольшую ошибку. И она будет тем незначительнее, чем меньше dQ. Для приближенного вычисления такого рода ошибки, как мы видели, значения не имеют. Таким образом мы создали условия, при которых можно применить уже известную нам формулу равномерного движения.

Очевидно, выбранная нами очень малая площадь dQ будет испытывать и очень малое давление dF. И в результате мы получим следую-dF

щее решение: р = ^.

Здесь dF представляет собой ди-ференциал давления, a dQ— диферен-циал площади. Отношение этих двух величин при условии, что каждая из них может стать меньше какой угодно заранее выбранной величины, т. е. стремится к нулю, называется производной силы по площади.

Следовательно, общее определение давления жидкости на стенки цистерны таково: давление есть производная силы по площади.

Мы исследовали два сложных явления, совершенно различных по своей физической сущности: скорость и давление. Несмотря на их различие, мы действовали в обоих случаях одним и тем же способом. Этот способ —- диференцирование. Он заключается в том, что, пользуясь простейшей частной зависимостью между некоторыми явлениями (например скорость, время и путь при равномерном движении), мы находим более сложную, общую зависимость между ними — производную.

Метод диференцирования и нахождения производной отличается необычайной гибкостью и общностью.

Вот почему он находит громадное теоретическое и практическое применение в науке и технике при исследовании самых разнообразных явлений природы.

48

/Ъсшрхш

Густой сосновый лес обступил высокий берег реки. Внизу, у самой воды, тянется узкая полоска тончайшего золотистого песка. Широкая изумрудная гладь воды радует глаз-

Река Ока — родная сестра Волги — славится своими живописными пейзажами. Эта водная магистраль прорезает весь центрально-промышленный район нашей страны н впадает в Волгу у Горького. На Оке и ее притоках расположен ряд крупнейших городов и промышленных предприятий. К числу этих городов принадлежит и столица СССР, она стоит на реке Москве, которая впадает в Оку.

Ока является старинным водным путем. Судоходство на ней было развито еще в XVII в. Вместе с другими _чреками Ока связывала северные и южные районы России. По Оке и волге возили хлеб в Петербург, а на юг отправляли промышленные товары центральных областей.

С тех пор утекло много воды. Вместо мелких парусных и гребных судов теперь по Оке плавают большие пароходы с самыми разнообразными грузами.

Однако условия для судоходства на Оке не везде благоприятны. В своем верхнем течении река изобилует отмелями и перекатами, поэтому регулярное движение судов происходит лишь от Коломны до Горького —на протяжении 890 километров. На этом участке глубина реки достигает 1—1,2 метра. Но и здесь для поддержания нормального судоходства приходится ежегодно углублять дно и проводить большие землечерпательные работы.

Большевики решили реконструировать Оку. План «переустройства» реки очень остроумен.

Весной, во время паводка, Ока проносит огромное количество воды. До сих пор эта масса воды никак не использовалась. Кончался паводок, Ока входила в свои берега — и скова на многих участках появля-

Теперь в 5 километрах выше Калуги река будет преграждена большой плотиной, которая поднимет уровень воды на 28 мет

ров. Выше плотины образуется водохр* нилище. Весной оно будет наполняться паводковой водой. Затем в течение года этот запас воды можно будет расходовать для поддержания необходимых глубин на всем течении ниже Калуги. Но это еще не все: сбрасываемая из искусственного озера вода будет предварительно «работать», вращая турбины гидроэлектрической станции.

Искусственное водохранилище раскинется в ширину на 4,5 километра; емкость его составит около 8 млрд. куб. метров воды; длина плотины достигнет 1,5 кило-метра. Она будет состоять из бетонно! части длиной в 310 метров и земляио! дамбы.

Непосредственно к бетонной части плотины будет примыкать гидроэлектрически станция." Три агрегата мощностью по 50 тыс. киловатт дадут электрический ток. Таким образом, общая мощность гидростанции составит 150 тыс. киловатт. Ом сможет ежегодно вырабатывать 525 млн, киловатт-часов электрической энергии.

Для сравнения укажем, что мощность Волховской гидростанции составляет 60 тыс, киловатт. Таким образом, Калужская гэс будет в 2,5 раза более мощной.

Линии электропередач свяжут Калужскую гидростанцию с общей системой Мосэнерго, тем самым будет создан дополнительный источник энергоснабжения столицы и окружающих ее городов.

Если бы вместо Калужской гэс была построена тепловая электростанция, работающая на подмосковном угле, то она потребовала бы ежегодно расхода 800 тыс. тонн топлива. Чтобы только подвозить это топливо, понадобилось'бы 140 вагонов, т. с, примерно три-четыре железнодорожных состава в сутки. А Калужская гэс будет работать на «голубом угле», т. е. на даровых энергетических ресурсах реки. 1

Регулирование расхода воды из Калуж-| ского моря даст возможность получить | на всем протяжении Оки от Калуги до Горького глубину не менее 1,6 метра. Река станет глубоководной и судоходной на ] участке длиной около 1200 километров. I

В этом месте, в 5 километрах выше Калуги, река Ока будет перегорожена J плотиной длиной в 1Л> километра. На снимке видны вышки буровых сква- ] жин, которые заложены для исследования грунта.