Куда бы ни плыл любой объект в воде — например, корабль, — вода тормозит его движение. Это противодействие называется «сопротивлением воды». Чем быстрее движется в воде объект, тем сильнее сопротивление воды.
Если вы посмотрите по сторонам, находясь в районе оживленного порта, то увидите десятки различных корабельных корпусов. Корабли с обтекаемым и узким корпусом и острым носом встречают меньшее сопротивление при движении в воде, чем те, которые имеют широкие обводы и квадратный нос, так что первые рассекают волны быстрее.
Вы можете проверить на опыте, как форма носа влияет на скорость судна. Чем глубже осадка в воде, тем сильнее сопротивление при движении. Поэтому суда проектируют таким образом, чтобы осадка была наименьшей. Например, быстроходный катер имеет малую осадку, V-образную корму корпуса и приподнятую носовую часть, — и все для того, чтобы скользить по воде. Грузовое судно, напротив, отличается более «прямоугольным» корпусом и глубокой осадкой. Скорость не так важна для судов этого типа, как, скажем, для глиссера. Грузовозы строят так, чтобы они обладали хорошей остойчивостью и могли нести как можно больше тяжелых грузов.
Разные корабельные корпуса
Вам понадобится:
Линейка; ручка или карандаш; разноцветный картон; ножницы; скотч; фольга; три канцелярских скрепки; пластилин; кухонные весы; бечевка или крепкая нить; большой пластмассовый резервуар (корыто); лейка; три деревянных бруска (кубика) одного размера.
С помощью линейки перерисуйте на твердый картон три шаблона, показанные слева. Углы, где требуется, должны быть квадратными, а края — точными. Аккуратно вырежьте из листов картона заготовки.
Ножницами продавите линии внутри вырезанных по контуру заготовок (по пунктиру). Согните края по этим линиям и скотчем скрепите углы.
Сделайте два других кораблика таким же образом, как и первый. Для лодки с округлым носом используйте отдельную полоску картона и прикрепите к основе в соответствующих местах.
Теперь сделайте для каждого из корабликов покрытие из фольги, уделяя особе внимание бортам. Так ваш флот станет более водостойким. К носу каждого судна прикрепите скрепку.
Слепите три шарика из пластилина, каждый размером примерно с грецкий орех. Взвесьте их, чтобы убедиться в их одинаковом весе. К носу всех лодок приделайте по шарику с прикрепленной к каждому крепкой ниткой или бечевкой.
Установите пластмассовое корыто на стол или на прочный ящик и наполните водой из лейки. Уровень воды должен быть ниже бортиков примерно на 1 см.
Разместите в одну линию все три лодочки с одной стороны корыта. Протяните по всей длине корыта над водой нитки таким образом, чтобы пластилиновые грузики свисали с противоположной стороны. Положите в каждый кораблик по небольшому деревянному кубику.
Отпустите в свободное плавание все лодки одновременно. Нитки с пластилиновыми подвесами потянут их суда за собой, заставляя пересекать корыто. Который из кораблей выиграет гонку? Попробуйте засечь время секундомером, чтобы точно установить разницу в скорости между самым быстрым и самым медленным судном.