Як рухається корабель речовина і 3 (дитяча енциклопедія - 1965 р
Приблизно 160 років тому Роберт Фультон вперше запропонував встановити на кораблі парову машину. «Коли я будував в Нью-Йорку свій перший пароплав, - згадував він згодом, - люди поставилися до мого задуму презирливо, як до фантастичної затії».
Ще зовсім недавно основним типом кораб-лей були пароплави, що спалюють в топках своїх парових котлів кам'яне вугілля. Парова ма-шина приводила в дію колеса або гвинт. Першим пароплавів не вистачало взятого на борт вугілля, щоб перетнути Атлантику.
Вітрильні кораблі з ескадри адмірала Ушакова.
Корабель з паровим двигуном.
На більшості сучасних кораблів встановлені дизельні двигуни, вирабати-вающие електроенергію. Вал гвинта приво-диться в дію електромотором. На криголамі «Ленін» і американському вантажно-пасажирському судні «Саванна» встановлений атомний двига-ки, що дозволяють їм здійснювати далекі плавання без поповнення запасів палива - 1 кг урану їм вистачає на цілий місяць плавання. Американські підводні човни здійснювали кру-госветние плавання, що не поповнюючи запаси палива.
Ходовий гвинт корабля, обертаючись у воді, ство-дає зусилля тяги. Корабель повільно набирає швидкість. При русі з постійною швидкістю корабель розсікає воду і відчуває її опору-тивление. Сила цього опору залежить від швидкості корабля, від форми і величини його корпусу. Чим вже корабель, ніж плавніше його «обводи», тим більшу швидкість він розвиває при тій же потужності двигунів. Тому у скоро-ки кораблів витягнута стріловидна форма.
Вся потужність двигуна при русі корабля витрачається, щоб подолати опору-тивление води. Але щоб збільшити швидкість корабля в 2 рази, потужність двигунів і запа-си палива повинні бути збільшені вже в 4 рази. Швидкості сучасних пасажирських і військових судів досягають 40 вузлів (вузол - 1,852 км / год). При подальшому збільшенні швидкості двига-тель і запас палива зайняли б все водоізме-щення судна, не залишивши місця для пасажирів і корисного вантажу.
Стародавні мореплавці використовували для руху кораблів енергію вітру. На парус-никах водотоннажністю ледь в 500 т Колумб досяг Америки, а Магеллан обігнув земну кулю.
Ще 100 років тому, в Кримській війні, брали участь вітрильні стогарматні кораблі водотоннажністю в кілька тисяч тонн!
Але вітрильник завжди залежав від примх погоди. У наш час парусні судна використовуються в основному для спорту, підготовки мо-ряков, рибного промислу і для наукових експери-діцій. Радянське вітрильне судно «Зоря» осна-щено спеціальною апаратурою для вимірювання магнітного поля Землі. Щоб не заважати поки-заниям цих приладів, на судні немає жодної залізної деталі.
Вітрильне судно може рухатися навіть проти вітру, використовуючи його силу. Це здається дивним: судно переміщається по ламаній лінії. Такий спосіб руху називається лавировкой. Якщо при такому русі вітер дме справа, то кажуть, що судно йде правим гал-сом; якщо зліва - то лівим галсом. Щоб вітрильник міг лавірувати, у нього повинен бути великий і важкий кіль. Тяжкість підвищує остійність при бічному вітрі; велика пло-ща кіля створює великий опір при бічному зміщенні судна; опір дві-ню вперед у нього в сотні разів менше, ніж в бічному напрямку.
Розглянемо лавіровку на прикладі яхти (рис. І). Сила вітру ОА створює силу oв, дей-ствующую на вітрило РР1. Силу ОС враховувати не потрібно, так як вітер зовсім не діє на вітрило, коли він дме уздовж його площини.
Розкладемо тепер силу ОB на дві сили: одну ОК, рушійну судно у напрямку кіля LL1 іншу - ОМ, перендікулярную до напрямку кіля; силу ОМ годі й при-брати до уваги, так як вода має дуже великий опір такому переміщенню човна. Таким чином, дуже велика сила Про А втрачає свою велику складову ОС, інша його частина - ОМ тисне на кіль, але кіль не зміщувати через великий опір води.
Мал. 11. Лавірування парусного судна.
І тільки невелика частина сили ОА-в направ-лення ОК - рухає яхту хоч і навскоси, але все ж назустріч вітру. Пройшовши трохи так, лівим галсом, яхтсмен змінить становище вітрила, і яхта піде правим галсом.