Плаваючі тіла
Як же тоді човен занурюється? Справа в тому, що всередину його накачують забортної води, «Загальна» густина човна стає більшою за густину довколишньої води і човен «тоне».
Перше документальне свідчення про підводні човни нараховує понад 400 років, Але першість у спорудженні підводного човна належить голландському винахіднику К. ван Дреббелю, який випробував у 1620 році свою конструкцію на річці Темзі.
Інтерес до використання підводних човнів для військових потреб був дуже великий. Як бойову техніку їх уперше застосували під час американської громадянської війни у XIX сторіччі.
У подальшому конструкція підводних човнів зазнала багатьох змін. Кращі досягнення науки і техніки були використані для їх удосконалення, аж до установлення на них атомних двигунів. На жаль, одне з найяскравіших винаходів людини й досі застосовується в основному військовими.ЩО ВИШТОВХУЄ НАС ІЗ ВОДИ?
Човни й кораблі люди навчилися будувати ще в найстародавніші часи. Питання, пов'язані з мореплавством, хвилювало їх усе більше й більше, особливо коли йшлося про далекі подорожі. Не дивно, що й стародавні греки приділяли багато уваги проблемам плавання тіл.
З'ясувати, що саме впливає на занурене в рідину тіло, вдалося знаменитому Архімеду. Щоб зрозуміти, в чому смисл його відомого закону, зробіть нескладний дослід. Опустіть у тазик з водою або ванну що завгодно, хоча б власну руку. По-перше, ви помітите, що вона стала ніби легшою. По-друге, виявите, що вода у ванні або тазику піднялася, витіснилася. От Архімед і сформулював, виходячи з цих спостережень, свій закон: на будь-яке тіло, занурене в рідину (і в газ також), діє виштовхувальна сила, що дорівнює вазі витісненої ним рідини.
До речі, одразу ж можна з'ясувати цікаве питання: чи працюватиме цей закон в умовах невагомості? Зрозуміло, що в часи Архімед а таке питання навряд чи могло спасти на думку. Сьогодні ж ми на нього відповімо дуже легко. Оскільки немає ваги, то виштовхувати занурене тіло ніщо не може.
А ось для земних потреб застосування цього «без утоми» діючого закону аж надто важливе. За його допомогою роблять розрахунки для всіх підводних і надводних суден.
Пояснити його дію можна, знаючи, що тиск рідини зростає з глибиною. Тоді ясно, що на днище, скажімо, повністю зануреного у воду підводного човна діє більший тиск, ніж на верхню частину його корпуса. Різниця цих тисків і створює спрямовану вгору виштовхувальну силу. Тому-то й виникає ефект прилипання, коли човен лягає на замулене дно. Тиск води зверху є, а знизу немає. Човен притиснутий до дна і йому без зовнішньої допомоги не виплисти.
ЧОМУ В МОРІ ПЛАВАТИ ЛЕГШЕ?
Чи помічали ви на річкових і морських суднах червону горизонтальну лінію? Певно ви навіть згадаєте, як її називають — ватерлінія. Для чого вона?
Якщо судно занурене у воду так, що ватерлінію добре видно, то це означає, що його можна ще довантажувати. А якщо вода підійшла до цієї лінії або тримається вище неї, то це вже небезпечно — судно перевантажене.
Тобто виштовхувальної сили води ось-ось не вистачить, щоб урівноважити судно разом з вантажем.
А ось який цікавий факт спостерігають ті, хто пливе на кораблі і переходить на ньому з річки в море. Ще вчора, пливучи річкою, можна було бачити, як ватерлінія майже торкалась води. А вранці, коли виходили з річки у відкрите море, з'ясувалося, що смужка між ватерлінією та водою помітно збільшилася.
Що ж сталося? Невже з корабля щось викинули? Чи, може, вночі з нього зійшли всі пасажири з вантажем? Зовсім ні, вага корабля залишилася незмінною. Тож і врівноважуюча його виштовхувальна сила також залишилася незмінною. Тоді в чому ж справа?