Занимательная физика в вопросах и ответах.
Сайт Елькина Виктора. (Заслуженный учитель РФ. Учитель-методист.) 
 Занимательная  физика    Физика  в походе     Биофизика     Астрономия     Биографии   
 Физика  и  медицина     Физика и поэзия    Народная мудрость   Необычные  явления  Физика и техника
Радиотехника для всех   Бочка Паскаля   А знаете ли Вы?   Занимательные опыты   Оптика
Шаровая молния  Сообразилки   Ссылки

ПОЧЕМУ НЕТ КОМФОРТА НА ПОДВОДНЫХ ЛОДКАХ?

Читавшие роман Жюля Верна «20 тысяч лье под водой» помнят, вероятно, с каким восторгом отзывался о комфортабельных и просторных помещениях подводной лодки «Наутилус» случайно попавший на нее профессор Аронакс.
Большая столовая, не уступавшая ей по размерам библиотека, салон для отдыха, удобные каюты, широкие коридоры, колоссальный машинный зал.
Как это непохоже на настоящие подводные лодки, у которых две трети, а то и три четверти внутреннего объема занято механизмами! Далеко не каждый член экипажа имеет на лодке постоянную койку, а обычно делит ее с подвахтенными товарищами. Теснота на подводной лодке буквально сковывает все движения. Отчасти поэтому для службы на них отбираются самые выносливые люди.
    Почему же не строят более просторные лодки? По-видимому, дело не в экономии места и не в спартанской строгости военных кораблей, так как на надводных военных судах (линкорах и крейсерах) имеются просторные кают-компании и уж, во всяком случае, каждый член экипажа имеет свое постоянное место для ночлега и отдыха.
      
Ответ. Оказывается во всем виноват... закон Архимеда, согласно которому находящееся в жидкости в состоянии безразличного равновесия тело вытесняет такое количество жидкости, вес   которого равен собственной массе тела. Рассмотрим, исходя из этого, возможность постройки комфортабельной подводной лодки. По словам Жюля Верна, «Наутилус» имел объем 1500 м3,  т.е. вытеснял примерно 1500 т воды («примерно», так как плотность морской воды .несколько больше, чем у пресной). Следовательно, его масса должна была составлять также 1500 т, из которых 150 т (и 150 м3) приходилось на водяной балласт. Таким образом, в оставшемся объеме 1350 м3 должны были разместиться 1350 т. (включая корпус корабля, машины, приборы, экипаж, обстановку, воздух для дыхания, пищу и т. д.).

    Если бы речь шла о предметах, состоящих из сплошного металла, больших затруднений не возникало бы, так как 1350 т железа, например, занимают объем «всего» 115 м3, так что свободного пространства оставалось бы достаточно много. Но ведь механизмы и оборудование отнюдь не монолитны. Рассмотрим, к примеру, выпускаемый нашей промышленностью двигатель 40Д. При массе 10 т он требует размещения 14 м3. Таким образом, чтобы его «утопить», нужна дополнительная сила, равная весу груза массой около 4 т! Несколько лучше обстоит дело со свинцовыми аккумуляторами, каждый кубометр которых имеет массу примерно 3 т. Они не только не нуждаются в "догрузке", но даже, наоборот, компенсируют "недостаток веса" других предметов. Однако нельзя же всю лодку заполнять аккумуляторами или просто свинцом! Тогда не останется места ни для чего остального! И поэтому конструкторы подводных лодок для соблюдения баланса весов и плавучести вынуждены безжалостно урезать объемы помещений лодки: каюты делать маленькими, посты - тесными, отсеки - максимально стесненными.

 Литература. Ланге В. Н. Физические парадоксы и софизмы. М.: Просвещение, 1978.

 
1. Подводная лодка, опустившись на мягкий грунт (или илистое дно), иногда с трудом отрывается от него. Как объяснить это "присасывание" лодки к грунту?
Ответ. Когда лодка плотно прижата к мягкому грунту, причем так, что между ней и грунтом нет воды, то давление воды на нижнюю часть лодки отсутствует, т.е. отсутствует сила, направленная вверх. Сила же давления на верхнюю часть лодки направлена вниз и вместе с силой тяжести прижимает лодку к грунту.

Назад

Занимательная  физика     Физика  в походе    Биофизика    Астрономия    Биографии     
 Физика  и  медицина     Физика и поэзия    Народная мудрость   Необычные  явления 
 Физика и техника  Занимательные опыты  Радиотехника для всех  Бочка  Паскаля  Оптика
Старинные задачи    Ссылки   Шаровая  молния   Сообразилки


Rambler's Top100

Hosted by uCoz