Мешает ли воздух двигаться

При медленных движениях (пешеход, экипаж) присутствие воздуха почти незаметно, и влияние его на скорость движения тел ничтожно. При всяком же быстром движении (велосипед, поезд, автомобиль, аэроплан) воздух уже заметно тормозит движение, так как вокруг двигающегося тела образуются препятствующие передвижению тел вихри. Вопрос этот приобрел особенно большое значение с развитием авиации, и в настоящее время изучению его уделяют большое внимание ученые всех стран.

Проверить опытом влияние воздуха на движение тел совсем нетрудно. Дайте падать двум одинаковым кускам картона с одной высоты, но в разных положениях: один плашмя, другой ребром. Даже при небольшой высоте заметно будет, что картон ребром упадет скорее, чем плашмя.

Другой пример: бросьте лист бумаги. Далеко ли он упадет? Теперь сожмите лист в комочек и снова бросьте. Он упадет гораздо дальше. Влияние воздуха в обоих опытах очевидно и зависит от площади и формы двигающихся тел.

Насколько все это имеет значение на практике, можно видеть из следующих примеров.

Круглая шрапнельная пуля, брошенная с аэроплана вниз, сначала, как все падающие тела, двигается ускоренно[8], но в некоторый момент своего падения скорость ее перестанет возрастать, и она будет падать равномерно. Это наступит тогда, когда сила тяжести окажется равной силе сопротивления воздуха. Сила тяжести остается во все время падения пули постоянной, а сопротивление воздуха увеличивается с увеличением скорости движения пули. Поэтому настает такой момент, когда силы эти сравняются. В результате, круглая пуля, брошенная с любой высоты, доходит до земли с небольшой сравнительно скоростью и благодаря этому почти безвредна. Ударившись о мягкую шапку, пуля обычно не в состоянии пробить даже ее толщину.

Другое дело, если с аэроплана бросить острую стрелу. Так как стрела легко разрезает воздух, сопротивление его окажется ничтожным, и скорость стрелы у земли может дойти до нескольких сотен метров в секунду. Это делает стрелы, брошенные с аэроплана, очень опасными, так как они способны пробить насквозь десяток дюймовых досок, а попадая в человека, пробивают его от плеча до пятки и зарываются еще в землю на несколько сантиметров. Все сказанное указывает на один из способов борьбы с сопротивлением воздуха. Способ этот заключается в придании двигающимся телам «удобообтекаемой» формы. Опытом установлено, что такой формой при небольших скоростях является форма капли воды (рис. 12).

Рис. 12

Рис. 12

. Сопротивление воздуха двигающимся в нем телам одинаковой толщины (одного диаметра), но разной формы: А — пластинка; Б — шар; В — тело удобообтекаемой формы. Слева показана величина сопротивления воздуха каждому из этих тел.

Изготавливая все быстродвигающиеся предметы, теперь и стараются придать им удобообтекаемую форму. Кузов автомобиля и аэроплана, очертание пули, аэропланной бомбы и снаряда (рис. 13) — все это имеет особый смысл и предназначено для уменьшения сопротивления воздуха.

Рис. 13

Рис. 13

. Пули и снаряды раньше и теперь: 1) круглое ядро; 2) старая пуля; 3) современная пуля; 4) современные снаряды; 5) снаряды и пули, предполагаемые к введению в будущем; А — ведущий поясок на снарядах.

Последнее время задумали заострять снаряды и пули не только спереди, но и сзади (см. рис. 13), но к окончательным выводам еще не пришли ввиду сложности вопроса выбрасывания таких снарядов из орудий.

Насколько большое значение имеет всё же сопротивление воздуха для пуль и снарядов, несмотря на заостренную их форму, видно из рис. 14, где показаны линии полета, какие были бы в безвоздушном пространстве и какие получаются в воздухе.

Рис. 14

Рис. 14

. Как летит острая пуля в воздухе и как летела бы она в пустоте.

В особенности заметно влияние воздуха для легкой сравнительно пули.

Дальность полета ее в воздухе в 22 раза меньше, чем была бы в безвоздушном пространстве! Но и тяжелые снаряды теряют на этом немало, стоит сравнить лишь начальную и конечную скорость полета их: обычно последняя в 3 или 4 раза меньше первой, Значит, не будь воздуха, снаряды летели бы в 3 или 4 раза дальше, чем они летят сейчас.

Похожие книги из библиотеки

КВ. «Клим Ворошилов» — танк прорыва

Тяжелый танк КВ («Клим Ворошилов») к началу Великой Отечественной войны был, безусловно, самым передовым по конструкции и самым мощным танком в мире. Он создавался специально для прорыва укрепленных линий обороны, имел очень сильное для своего времени вооружение, а его броню не могла пробить ни одна из противотанковых пушек Вермахта. Немецкие танки в поединке с КВ вообще не имели никаких шансов выйти победителем, что и заставило конструкторов рейха срочно приступить к проектированию «Тигра» и «Пантеры».

В Красной Армии танки семейства КВ (КВ-1, КВ-1С, КВ-2, КВ-8 и КВ-85) сражались на всех фронтах с первых дней войны и до 1944 года, когда им на смену пришли знаменитые ИС-2. Последние, кстати, представляли собой глубокую модернизацию все того же КВ. Впрочем, все тяжелые танки, появившиеся в разных странах в годы Второй мировой войны, так или иначе создавались с оглядкой на «Клима Ворошилова» — одного из самых удачных проектов в истории отечественного танкостроения.

Гусеничный плавающий транспортер К-61

Гусеничный плавающий транспортер К-61 стал родоначальником целого направления отечественных инженерных машин. Многие конструкторские решения, предложенные его главным конструктором А. Ф. Кравцевым, стали классическими и поныне используются при создании переправочных средств. На базе транспортера К-61 было разработано несколько инженерных машин.

Приложение к журналу «МОДЕЛИСТ-КОНСТРУКТОР»

Боевые корабли древнего Китая 200 г. до н.э. -1413 г. н.э.

Настоящее издание посвящено боевым кораблям Китая, Кореи, Японии и других стран Юго-Восточной Азии. В описываемый период отмечено заметное совершенствование военных технологий, что дало весьма впечатляющие результаты.

Мало кому известно, что в флоте древнего Китая использовались бомбы, морские мины, аналог "греческого огня" и гребной колесный движитель.

Советский тяжёлый танк КВ-1, т. 2

В начале Великой Отечественной войны тяжелый танк КВ-1 являлся самой мощной и самой передовой по конструкции машиной в мире. Сильное вооружение и толстая броня помогали ему выходить победителем в столкновениях с немецкими танками, для которых встреча с КВ-1 стала неприятным сюрпризом.

Трудно переоценить вклад, который внесли в победу наши тяжелые танки, принявшие на себя удар противника в самый трудный для нашей страны, первый год войны. Конструкция «кавэшки» послужила основой для проектирования и создания танков ИС, которые, переняв эстафету у КВ-1, с триумфом вошли в Берлин.