Осенью 1912 г. с океанским пароходом «Олимпик» —
тогда одним из величайших в мире судов — произошел следующий случай.
«Олимпик» плыл в открытом море, а почти параллельно ему, на расстоянии
сотни метров, проходил с большой скоростью другой корабль, гораздо
меньший, броненосный крейсер «Гаук». Когда оба судна заняли положение,
изображенное на рис. 1, произошло нечто неожиданное: меньшее судно
стремительно свернуло с пути, словно повинуясь какой-то невидимой силе,
повернулось носом к большому пароходу и, не слушаясь руля, двинулось
почти прямо на него. Произошло столкновение. «Гаук» врезался носом в бок
«Олимпика»; удар был так силен, что «Гаук» проделал в борту «Олимпика»
большую пробоину.
Рисунок 1. Положение пароходов «Олимпик» и «Гаук» перед столкновением.
Когда этот странный случай рассматривался в морском
суде, виновной стороной был признан капитан гиганта «Олимпик», так
как, — гласило постановление суда, — он не отдал никаких распоряжений
уступить дорогу идущему наперерез «Гауку».
Суд не усмотрел здесь, следовательно, ничего
необычайного: простая нераспорядительность капитана, не больше. А между
тем, имело место совершенно непредвиденное обстоятельство: случай
взаимного притяжения судов на море.
Такие случаи не раз происходили, вероятно, и раньше
при параллельном движении двух кораблей. Но пока не строили очень
крупных судов, явление это не проявлялось с такой силой. Когда воды
океанов стали бороздить «плавучие города», явление притяжения судов
сделалось гораздо заметнее; с ним считаются командиры военных судов при
маневрировании.
Многочисленные аварии мелких судов, проплывавших в
соседстве с большими пассажирскими и военными судами, происходили,
вероятно, по той же причине.
Чем же объясняется это притяжение? Конечно, здесь не
может быть и речи о притяжении по закону всемирного тяготения Ньютона;
мы уже видели, что это притяжение слишком ничтожно. Причина
явления совершенно иного рода и объясняется законами течения жидкостей в
трубках и каналах. Можно доказать, что если жидкость протекает по
каналу, имеющему сужения и расширения, то в узких частях канала она
течет быстрее и давит на стенки канала слабее, нежели в широких местах,
где она протекает спокойнее и давит на стенки сильнее (так называемый
«принцип Бернулли»).
То же справедливо и для газов. Это явление в учении о
газах носит название эффекта Клеман — Дезорма (по имени открывших его
физиков) и нередко именуется «аэростатическим парадоксом». Впервые
явление это, как говорят, обнаружено было случайно при следующих
обстоятельствах. В одном из французских рудников рабочему приказано было
закрыть щитом отверстие наружной штольни, через которую подавался в
шахту сжатый воздух. Рабочий долго боролся со струёй воздуха, но
внезапно щит сам собой захлопнул штольню с такой силой, что, будь щит
недостаточно велик, его втянуло бы в вентиляционный люк вместе с
перепуганным рабочим.
Между прочим, этой особенностью течения газов
объясняется действие пульверизатора. Когда мы дуем (рис. 3) в колено a,
заканчивающееся сужением, то воздух, переходя в сужение, уменьшает свое
давление. Таким образом, над трубкой b оказывается воздух с уменьшенным
давлением, и потому давление атмосферы гонит жидкость из стакана вверх
по трубке; у отверстия жидкость попадает в струю выдуваемого воздуха и в
нем распыляется.
Теперь мы поймем, в чем кроется причина притяжения
судов. Когда два парохода плывут параллельно один другому, между их
бортами получается как бы водяной канал. В обыкновенном канале стенки
неподвижны, а движется вода; здесь же наоборот: неподвижна вода, а
движутся стенки. Но действие сил от этого нисколько не меняется: в узких
местах подвижного канала вода слабее давит на стенки, нежели в
пространстве вокруг пароходов. Другими словами, бока пароходов,
обращенные друг к другу, испытывают со стороны воды меньшее давление,
нежели наружные части судов. Что же должно произойти вследствие этого?
Суда должны под напором наружной воды двинуться друг к другу, и
естественно, что меньшее судно перемещается заметнее, между тем как
более массивное остается почти неподвижным. Вот почему притяжение
проявляется с особенной силой, когда большой корабль быстро проходит
мимо маленького.
Рисунок 2. В узких частях канала вода течет быстрее и давит на стенки слабее, чем в широких.
Рисунок 3. Пульверизатор.
Рисунок 4. Течение воды между двумя плывущими судами.
Итак, притяжение кораблей обусловлено всасывающим
действием текущей воды. Этим же объясняется и опасность быстрин для
купающихся, всасывающее действие водоворотов. Можно вычислить, что
течение воды в реке при умеренной скорости 1 м в секунду втягивает
человеческое тело с силой 30 кг! Против такой силы не легко устоять,
особенно в воде, когда собственный вес нашего тела не помогает нам
сохранять устойчивость. Наконец, втягивающее действие быстро несущегося
поезда объясняется тем же принципом Бернулли: поезд при скорости 50 км в
час увлекает близстоящего человека с силой около 8 кг.
Явления, связанные с «принципом Бернулли», хотя и весьма нередки, мало известны в кругу неспециалистов. |