Una dintre cele mai dificile tipuri de mișcare sunt mereu înconjurat și ne înconjoară. Acest vânt - deplasarea maselor de aer - și debitul de apă. Dar, chiar și atunci când în repaus, cele două elemente sunt în mod constant forțat pentru a debloca secretele umane.
De ce înoată peștii? De ce nu păsări cad pe pământ? Cum de a construi o navă, astfel încât să nu răsturnat? Este posibil pentru a face masina agățat în aer?
Încercarea de a răspunde la aceste întrebări, oamenii au creat o mulțime de știință. Și numele lor începe cu două cuvinte: Aero - hidro și aer - apă. Asculta - hidrostatic si aerodinamica, hidrologie și aeronautică. Și dacă le-ați pus toate împreună, veți obține o știință enormă - mecanica fluidelor.
Deci, ea a studiat o varietate de mișcări, cum ar fi aer și apă, și toate sunt în corpurile lor - oameni și animale, submarine și planoare rapide, zmee și baloane, elicoptere și avioane.
Ce a ne spune mecanici - știința celor două versete?
Ce a făcut float?
Vi se întâmplă o excursie de pescuit. În plus față de tija, linie, cârlig, și, desigur, momeală, va trebui să plutească. Ce să fac din ea? Odată float - deci trebuie să înoate. Uită-te în jurul tău. Cel mai probabil, veți obține primul opritor ochi.
De ce pluteste plută? Da, pentru că este mult mai ușor decât apa. Plug facut din scoarta de stejar de plută. Dacă-l examina cu atenție, veți observa într-un număr mare de goluri. Apa aproape nu le pătrunde, și putem spune că pluta pe aer-apă „deține“. Capacitatea de a înota prize cunoscute din timpuri imemoriale. Deja mii de ani în urmă folosit instrumente de salvare din ea. Și acum, pentru colaci de salvare, jachete, plute sunt adesea folosite pluta.
Dar, cu excepția cazului în fișa este capabil să înoate? bușteni flotante și plăci, gheață plutitoare formată din aceeași apă. Pentru a afla dacă unele plutesc în organism lichid, este necesar să se compare densitatea lor. Aceasta este - o caracteristică de material, care arată cât de mult în greutate se poate încadra într-un volum unitate. Aici, de exemplu, într-un metru cub se va potrivi o tonă de apă pură și gheață - aproximativ 900 kg. Raspuns imediat clar: gheata din apa va apărea.
De asemenea, pe apa va pluti pe scurgerile de petrol și produse petroliere. O picătură de mercur care se încadrează în apă va merge la partea de jos - pentru mercur - metal și este mult mai dens decât apa.
a avut loc, în cazul în care mercurul muiată diverse metale - experienta (mercurul este periculos nu-l încercați acasă!). Ei au plutit în ea ca o plută în apă - acesta este modul în care mercurul dens.
Este posibil să se facă o substanță nu plutește într-un lichid? Da, dacă, de exemplu, cu grijă într-un amestec de apă și o picătură de ulei vegetal alcool. Ea încă atârnă în lichid, ca și în cazul în care nu a fost în cădere liberă.
Este posibil să înoate sub apă?
E o întrebare ridicol, s-ar putea spune. Dive și înot. Ei bine, dacă acest lucru va fi capabil să înoate pentru o lungă perioadă de timp? Poate că un moment de forțe - două. Foarte experimentati scafandri pot prelungi acest timp, dar totuși este luată în calcul în câteva minute. Cum poate crește durata de ședere sub apă?
Nu se poate face fără a ceea ce unele inventii. Pentru efectuarea operațiunilor subacvatice la o adâncime coborâtă clopot grele, care a rămas sub cupola de aer. Apoi, persoana care se află sub clopot, ar putea respira - și locul de muncă. Dar a fost un design foarte voluminos.
Apoi a fost creat costum de scufundări. Acolo oamenii ar putea deplasa de-a lungul partea de jos și capacitățile sale au crescut în mod semnificativ. Dar, totuși, să comunice Diver cu vehiculul „cordon ombilical“ - semnal și furtunurile de ghidare a aerului. O altă problemă cu care se confruntă scafandri - a crescut odată cu creșterea adâncimii a presiunii apei. Atunci când scufundat la 10 metri ea crește cu o sumă egală cu presiunea aerului atmosferic. Pe suprafața Pământului, suntem obișnuiți cu această presiune să nu observe. Dar, în apă cu el să fie glumi. De exemplu, în cazul în care scafandrul pentru a ridica rapid la o adâncime mare, se poate fierbe literalmente sânge. Deci, „fierbe“ la o sticla de suc este deschis, adică, scăderea bruscă a presiunii. Acest lucru este cunoscut sub numele de curburi.
Ei bine, nu înoată sub apă pentru perioade lungi de timp fără lesă? Nu, de ce. În 1943, căpitanul francez Jacques Iv Kusto a inventat uneltele de scuba. Acum scafandru echipat cu o sursă de aer comprimat sub presiune în butelii, poate rămâne mult timp sub apă. Controale speciale aerul alimentat la gură, și expirati se lasă să se tragă în apă. Deoarece scufundări se pot mișca liber în apă și să rămână acolo timp de zeci de minute. Din păcate, cauzele asociate cu boala de decompresie, nu permit să se scufunde prea adânc. În acest scop, încă mai trebuie să recurgă la costum de scufundări rigide.
Pe măsură ce plutește submarine?
Desigur, ați văzut, cel puțin la televiziune, submarine moderne. Această navă uriașă, cu un echipaj de zeci care pot sta sub apa timp de luni. Hull acestor ambarcațiuni sunt realizate din metal durabil, altfel ele nu vor rezista la presiunea monstruoasă a apei la adâncimea. De ce este acest lucru, mai dens decât apa, metalul nu se îneacă în ea? Răspunsul este evident: barca este realizat din metal solid, are un gol. Într-un sens, submarin ca un dop de plută, care tinde să plutească pe suprafața apei.
Cum, atunci, barca se scufunda? Problema este că în interiorul volumul său pompat apă de mare. „General“ densitatea de bărci este mai mare decât densitatea apei din jur și barca „chiuvete“.
Prima dovadă documentară a navei subacvatice mai mult de 400 de ani. Dar conducerea în construcția primului submarin aparține inventatorului olandez K. van Drebbel cu experiență în 1620 structura sa de pe râul Tamisa.
Interesul în utilizarea submarine pentru scopuri militare, a fost foarte mare. Ca echipament militar au fost folosite pentru prima dată în timpul războiului civil american din secolul al XIX-lea.
În viitor, construcția de submarine au suferit multe schimbări. Cea mai bună știință și tehnologie au fost folosite pentru îmbunătățirea acestora, până înainte de instalarea motoarelor nucleare. Din păcate, aceasta este una dintre cele mai strălucite inventii ale omului este încă folosit în principal de către armată.
Ceea ce ne împinge afară din apă?
Bărci și nave, oamenii au învățat să construiască în cele mai vechi timpuri. Problemele legate de sectorul maritim, le îngrijorat mai mult și mai mult, mai ales atunci când vine vorba de călătorie pe distanțe lungi. Nu e de mirare că grecii antici acordat prea multă atenție problemelor organismelor de scufundare.
Aflați ce este că afectează corpul cufundat într-un fluid, acesta a reușit celebrul Arhimede. Pentru a înțelege sensul dreptului său celebru, nu cheltui ^ experienta provocatoare. Scufundati într-un bol cu apă sau o baie de orice, chiar dacă propria lui mână. În primul rând, veți observa că ea părea să devină mai ușor. În al doilea rând, sa constatat că apa din baie sau bazin în sus, deplasarea. Aici Arhimede și formulat de aceste observații, legea lui: pe orice corp scufundat într-un lichid (și gaze - la fel), forța de împingere egală cu greutatea fluidului deplasat pentru a le.
Apropo, puteți înțelege imediat întrebarea interesantă este dacă această lege să lucreze în gravitație zero? Desigur, în momentul Arhimede o astfel de întrebare ar putea veni cu greu cuiva în cap. Astăzi, vom răspunde la ea cu ușurință. Dacă nu există nici o greutate, și împingeți corpul scufundat nu este nimic.
Dar pentru aplicarea acestui pământesc are nevoie de „neobosit“ legea actuală este extrem de importantă. Cu acesta, calculele sunt efectuate pentru toate submarine și nave de suprafață.
Efectul său poate fi explicat prin știind că presiunea fluidului crește cu adâncimea. Apoi, este clar că în partea de jos, de exemplu, complet scufundat în apa actioneaza submarin presiune mai mare decât în partea superioară a carcasei sale. Diferența dintre aceste presiuni și creează o forță dinamică ascendentă. De aceea, există o adeziune și un efect atunci când barca sta pe fundul noroios. Presiunea apei pe partea de sus acolo, iar în partea de jos - nr. Barca este presată în jos și este nevoie de eforturi speciale nu apar.
De ce în mare să înoate mai bine?
Ați observat în vasele fluviale și maritime linia orizontală roșu? Poate vă amintiți chiar ceea ce se numește - linia de plutire. Pentru care se realizează?
În cazul în care nava este scufundat în apă, astfel încât linia de apă este în mod clar vizibil, înseamnă că poate încă prelua. Și în cazul în care apa a venit la linia sau a depășit-o, atunci este periculos - nava este supraîncărcat. Aceasta este forta ascensionala a apei este de aproximativ nu este suficient pentru a echilibra nava și încărcătura acesteia.
Dar ce un fapt interesant observat de către cei care navighează pe navă și o deplasează din râu în mare. Numai ieri, plutind pe râu, puteți vedea modul în care linia de plutire a fost aproape de a atinge suprafața apei. Și dimineața, la ieșirea de la râu la mare deschis, sa dovedit că distanța de la linia de plutire la apă a crescut considerabil.
Ce sa întâmplat? Are nava au aruncat ceva? Sau, poate noaptea cu el sa dus pe toți pasagerii cu bagajele? Nu la toate, greutatea navei a rămas neschimbată. Prin urmare, echilibrarea flotabilitatea nu este, de asemenea, sa schimbat. Care-i treaba?
Poate ai dat seama că toate „sare“ a problemei - în apa de mare. Este cunoscut faptul că densitatea acestuia depășește densitatea apei râului din cauza săruri dizolvate. Un corp de lichid mai dens scufundat mai puțin.
Puteți confirma acest lucru prin efectuarea de experiență acasă cu copiii o navă plutind într-o tigaie de apă, dar nu se simt rău pentru sare. Și, dacă este necesar, pentru unele vacanță și înota în râu și în mare, atunci nu au nevoie de dovezi.
De ce răsturna nave?
Se întâmplă că, în timpul tranziției de oameni în barca din loc în loc, ea va leagăn, apă cherpanet, și, uneori, se poate și să se întoarcă peste. Nava mare, s-ar părea, nu este amenințată. Ei bine, ceea ce este special dacă le va merge sau alerga, deși toți pasagerii cu echipa?
Într-adevăr, vasul masiv practic neobservat, că a mutat oameni a căror greutate este mult mai mic. Cu toate acestea, dacă vom vorbi despre mărfurile transportate de către instanțele de judecată, situația se schimbă în mod dramatic.
Problema de stabilitate a corpurilor plutitoare a dus la o întreagă ramură a științei. Acesta a fost dezvoltat, de exemplu, astfel de metode de salvare a navei, ca separarea corpului său în secțiuni. Dacă nava a fost holed, apa umplut singura, apoi un compartiment poate închide. Și pentru rola de îndreptare în compartimentul opus deja pompat în mod specific de apă.
Observați, chiar și în baie, pentru stabilitatea copiilor barca din lemn sau plastic. Încercați să-l schimbe prin lipirea la partea de jos a pieselor de plastilină. Doar nu exagerati, iar apoi supraîncărcat „barca“ va merge la partea de jos.
Care sunt navele?
Pur și simplu nu sunt nave construite om! Dar dacă vă întreb care este cel mai memorabil dintre ei, probabil suna un spărgător de gheață sau un portavion.
Spărgătoare de gheață, a devenit faimos pentru faptele sale în gheața polară. A fost construcția lor este deosebit de importantă pentru țara noastră. Oamenii au visat mult timp să stăpânească ruta mare de-a lungul coastei arctice. Cu toate acestea, gheață puternic cea mai mare parte a anului nu a început navelor convenționale. Cât de mulți dintre blocat, și chiar au pierit în gheață! A fost doar odată cu apariția unei astfel de ambarcațiuni special, de mare rezistență ca spărgătoare de gheață, a fost călcat de calea Mării Nordului. Datorită lui, navigare în latitudini polare extins considerabil.
Cum funcționează un spărgător de gheață? gheață subțire el taie literalmente mucoasa întărită nas. Dacă gheața ar putea creste pana la o grosime mare, spărgătorul de gheață „se catara“ pe ea și distruge propria sa greutate. Este formată dintr-un spațiu de spargere a gheții muta gheață liber ca caravanelor rutier de camioane sau a navelor de pasageri. Despre puterea spărgătoare de gheață moderne pot fi judecate prin exemplul următor. În 1977, spărgător de gheață cu propulsie nucleară „Arktika“, cracare o gheață groasă pentru prima dată în istoria de navigare a ajuns la Polul Nord.
portavion - nave mari de suprafață, care amintește de întregul oraș. Într-adevăr, este un aeroport plutitor. Desigur, este foarte diferit de aerodromurile terestre, de exemplu, faptul că aeronava decolare și așezându ar trebui să fie benzi foarte scurt pentru a accelera și frâna. Pentru a transporta în jurul valorii de sute de avioane de luptă, acestea sunt plasate în cală prin ridicarea și coborârea puntea de ascensoare speciale. Astăzi, fără operatorii de transport nu pot face nici unul din flota de luptă.