Техника - молодёжи 1962-02, страница 44

ОШИБКА ИЛИ ПАРАДО

Факты, «противоречащие нашим пред-* ставлениям, — парадоксы — либо пом< • гают нам глубже понять законы природы, либо показывают ограниченность этих законоз. И в том и в другом случае они помогают -избежать ошибок или найти новые, оригинальные решения.

Специалисты, изучающие творчество Архимеда, с негодованием отрицают известный анекдот о том, что купание в ванне подсказало этому «человеку сверхъестественной проницательности», как можно проверить, не добавил ли ювелир серебро в золотую корону царя Гиерона. При этом они ссылаются на строгие и последовательные рассуждения Архимеда, которые привели его к формулировке знаменитого закона: на всякое погруженное в жидкость тело действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной жидкости. Но есть и еще одно обстоятельство, ставящее под сомнение достоверность анекдота о купании: случись все это на самом -деле, быть может, от проницательности Архимеда не ускользнул бы закон более общий, а главное, более точный, открыть который довелось спустя восемнадцать столетий другому великому механику.

Галилео Галилей рассуждал примерно так: для того чтобы бревно весом в тысячу фунтов плавало в жидкости, оно должно вытеснить тысячу фунтов воды. Однако Архимед в своих рассуждениях не интересовался, куда девается эта вода: он совсем исключал ее из рассмотрения. Но ведь вытесняемая вода не исчезает, она увеличивает уровень воды в сосуде. Конечно, даже самый большой корабль увеличивает уровень Мирового океана на ничтожно малую величину, поэтому закон Архимеда достаточно точен для больших водоемов. Но чем ближе размеры плавающего тела к размерам водоема, геМ быстрее растет уровень при погружении. А в этом случае плавающее тело будет вытеснять жидкость, вес которой гораздо меньше его веса, и бревно в тысячу фунтов сможет плавать, вытеснив, скажем, 50 фунтов воды. Если полый цилиндр плавает в цилиндрическом сосуде с очень малым зазором между ними, он вытесняет всего несколько граммов жидкости (см. рис. 1 на обложке).

Спустя несколько лет после смерти Галилея была организована знаменитая Флорентийская Академия, просуществовавшая десять лет. Флорентийские академики работали совместно и публиковали свои труды сообща. В числе «их наблюдений было одно, «касающееся плавания тел: даже более лепкие тела не 'поднимаются со дна бо<лее тяжелой жид к ости, если некоторое «количество последней «е проникнет шод тело. Больше топ-о, (жидкость шрижимает такое тело «о дну сосуда, поэтому для удержания легких тел на глубине гораздо

легче не крепить их канатами, а герметизировать место соприкосновения с (дном {рис, 4).

Примерно в те же годы, когда работали Галилей и флорентийские академики, голландский механик Стевин задумался над другой интересной задачей, связанной с плаванием тел: «Когда было предложено устраивать на небольших судах платформы, возвышающиеся приблизительно на 20 футов, чтобы помещать на них солдат, то возникло сомнение, не опрокинется ли судно, так что находящиеся наверху люди попадают в воду... Это дало мне повод исследовать, нельзя ли, прежде чем переходить к экспериментам в большом масштабе, осветить вопрос путем математических исчислений, касающихся формы и веса, и отсюда уже переходить к практическим решениям». Исследование, проделанное Стев'ином, показало (рис. 2), что помещение груза ниже центра тяжести подводной части судна придает ем'у большую устойчивость (ai), тогда как помещение груза выше его делает его менее устойчивым (6j). Однако Стевин не знал, что очень устойчивые корабли качаются, как ваньки-встаньки, даже при малой волне. Современные инженеры, проектирующие корабли, вынуждены каждый раз искать компромиссное решение: судно не должно быть слишком устойчивым, чтобы не испытывать чрезмерной качки, но должно быть достаточно устойчивым, чтобы не перевернуться при большом волнении.

Найти компромисс бывает • очень трудно. Именно с таким cffl столкнулись однажды инженеры, мавшиеся транспортировкой гигантских каменных колонн. Если жу для колонн сделать неустойч она может перевернуться во i шторма, а если поступить наоб колонну трудно будет надежно з пить на месте. Инженеры нашлн вительное решение: они придали жам форму цилиндра, который, м вестно, при погружении в воду. на< ся в безразличном равновесии. Kj мы ни поворачивали его вокруг ос лежит неподвижно и не испыи бортовой качки. Такой метод бле< оправдал себя: во время шторма буксир отцепил баржу и бросн в море. Когда волнение утихло, ой ва вышел в море, обнаружил нев мую баржу с колонной и продс плавание.

Но оказывается, не только ци| и шар находятся в безразличном р весии. Таким же свойством обл! тела из материала вдвое более лв чем вода, если их поперечное се] им'еет показанный на чертеже (рис. 3).

Особенность этого сечения такой всякая «орда, делящая его периме! полам, делит пополам и площадь, ли других фигур, находящихся е различном равновесии? Нельзя лн ти такие сечения для иных соотноц между удельным весом жидкости 4 вающего тела?

СОДЕРЖАНИЕ

Н. Васильев, майор — На страже мирного труда ...... 1

Многоступенчатая ,ракета... в XVII

веке..........4

В лабораториях и институтах

страны.........4

А. Харьковский, инж. — Мост

шагает через моря .... 4 А. Шибанов, инж. — Дислокация — нраг прочности ... 5 Восемнадцать — за семь! ... 8 П. Бондарен ко, инж. — Экономию

даст туман.......9

Короткие корреспонденции . . 10 Г. Смирнов — Тайны неравновесности .......12

Наш обзор........15

A. Петербургский, проф. — Корифей отечественной агрохимии ...... .... 16

B. Ташки нов, инж. — Строитель морских городов.....18

Б. Октябре» и К. Лаков — Автоматы делают цемент ... 20 Обсуждаем проблемы кибернетики сегодня........22

В мире книг........26

Однажды..... ... 26

М. Протодьяконов, доктор техн.

наук — Геометрия электронных

оболочек........

Вокруг земного шара .... Л. Куклин — Бессмертие (стихи) С. Гансовский — Не единственные сущие.......

В. Пекелис — По дорогам Франции ..........

А. Гангнус—Так как же он работает. земной магнит? . . . . А. Дробышев, инж. — Полет над морским дном ....

Светящийся смерч?.....j

Время течет . .......

Шахматы. Ф Шелестят страницы . Ошибка или парадокс? ....

ОБЛОЖКА художников: 1-я сгр Ю. СЛУЧЕВСКОГО, 2-я стр.—Ф. > РИСОВА, 3-я стр. — В. СТАЦИНСЦ ГО, 4-я стр. — Н. КОЛЬЧИЦКОГО ВКЛАДКИ художников: 1 -я стр К. АРЦЕУЛОВА, 2-я стр. — С. № МОВА и Ю. МАКАРЕНКО, 3-я стр Г. ПОКРОВСКОГО, '4-я стр.—Р. АВ ТИНА. Макет Н. ПЕРОВОЙ.

Редколлегия? М. Г АНАНЬЕВ. К. А. БОРИН. В. В. ГОЛУБОВСКИИ. К. А, ГЛАДКОВ. В. В. ГЛУХОВ, П. И. ЗАХАРЧЕНКО Я ЗИЧЕВ, О. С. ЛУПАНДИН, В. Г. МАВРОДИАДИ, И. Л. МИТРАКОВ. В. Д. ПЕКЕЛИС (заместитель главного редактора). А. Н. Ш

СКИИ, Г. И. ПОКРОВСКИЙ. И. Г. ШАРОВ, И. М. ЭМАНУЭЛЬ.

Адрес редакции: Москва, А-30, Сущевская. 21. Тел. Д 1-15-00, доб. 4-66; Д 1-86-41: Д 1-08-01. Рукописи

____________12.x. _________(Л ЛЯ_____.. Флч.'11ыиглп!гмй ГМ>Т1Я

Художественный редактор Ю. Макаренко

Издательство ЦК ВЛКСМ «Молодая гвардия»

Технический редактор М

;ОЗВр81

. ШЛ

Т00046. Подписано к печати 27/1 1962 г.

Бумага Gly92t/_ft. Печ. л. 5,5 (5.5). Уч.-изд. л. 9.3. Зал. Тираж 600 000 экз. Цена 20 коп.

С набора типографии «Красное знамя» отпечатано в Первой Образцовой типографии имени А. А. Жданова Московского ского совнархоза. Москва; Ж-54. Валовая, 28. Заказ 2491. Обложка отпептана в типографии «Красное знамя». Москва,

Сущевская, 21,