Новый физический фейерверк

Прочность крупных деталей машин, предназначенных для длительной эксплуатации при высоких скоростях, вначале испытывается на центрифуге. Эта установка представляет собой цилиндрический контейнер, стенки которого выложены свинцовыми блоками. Контейнер заключен в стальную оболочку с массивной плотно прилегающей крышкой. Деталь помещают в контейнер и раскручивают ее до высоких скоростей. Считается, что, если в результате вращения деталь разрушится, осколки врежутся в мягкие свинцовые блоки, откуда их можно будет извлечь для дальнейшего изучения.

В начале 1985 года на подобной установке испытывали тяжелый стальной ротор (диск) массой 272 кг и радиусом 38 см. Когда скорость вращения достигла 14 000 об./мин, из комнаты с центрифугой, расположенной этажом ниже и наискосок от комнаты инженеров, донесся глухой удар. Сбежав по лестнице вниз, тестировщики обнаружили, что свинцовые блоки выброшены в коридор, а дверь в комнату, где стояла центрифуга, вынесло на примыкающую к зданию парковку. Еще один свинцовый блок вылетел из установки, пробил стену и оказался в соседнем помещении. Несущие балки здания были повреждены, бетонный пол под установкой просел на полсантиметра, 900-килограммовую крышку подкинуло вверх, она пробила потолок, а потом рухнула на центрифугу. Лишь по счастливой случайности осколки не угодили в комнату, где сидели инженеры.

1.88. Как выбраться из перевернутого каяка

Вы проходите пороги на каяке по бурной реке и вдруг переворачиваетесь вместе с каяком. Понимая, что в таком положении продолжать сплав вряд ли возможно, вы попытаетесь перевернуться обратно, не вылезая из каяка, в котором чувствуете себя хоть как-то защищенным. Как можно поставить каяк на ровный киль, не покидая его?

ОТВЕТ • Один из способов такой. Чувствуя, что каяк начал опрокидываться, разверните верхнюю часть туловища в сторону крена и вытяните руки с веслом вдоль корпуса лодки. Оказавшись под водой, сделайте резкий гребок веслом вниз (ко дну), и тогда сопротивление воды, направленное вверх, создаст вращающий момент, который заставит каяк продолжить вращение и вытащит вас из воды. Либо вы можете повернуть лопасть весла так, чтобы при обычном гребке параллельно оси каяка возникал вращающий момент, который также заставит каяк продолжить вращение и встать на ровный киль. В этом случае приложенная к веслу и направленная вверх сила возникает из-за изменения направления потока воды, вызванного движением весла.

До тех пор, пока вы находитесь в воде, на вас действует выталкивающая сила, которая делает вас легче. Но когда вы оказываетесь на поверхности, реальный вес вашего тела может остановить вращение. Чтобы этого не случилось, оставайтесь в воде как можно дольше, прижавшись к оси вращения лодки и давая каяку возможность принять исходное положение, а сами продолжайте давить на весло вниз или назад. И только когда каяк встанет на ровный киль, сядьте прямо.

Некоторые каякеры, если их перевернуло, делают так называемый рывок бедрами. Если сделать резкое движение бедрами в направлении, противоположном предполагаемому вращению, каяк будет вынужден повернуться и встать на ровный киль. Этот метод особенно эффективен, когда потеряно весло и вместо него можно использовать только вытянутые руки.

1.89. Кёрлинг

В кёрлинге вращающийся камень, пущенный игроком, скользит по ледяной площадке в направлении мишени — дома. Тяжелый гранитный камень для кёрлинга соприкасается со льдом полосой шириной всего 12,5 см. Траектория его движения сначала прямая, но постепенно начинает искривляться в одну сторону, причем в конце пути кривизна увеличивается. Например, если камень пущен с вращением по часовой стрелке (если смотреть сверху), траектория изгибается вправо. Опытные кёрлеры используют это отклонение, чтобы обойти камень противника, стоящий на пути к мишени. Но почему искривляется траектория камня?

В кёрлинг часто играют на шероховатом льду (специально для этого распыляют воду над площадкой, чтобы получились небольшие бугорки). Возможно, из-за этого траектория камня сильнее искривляется. Многие игроки считают, что если энергично тереть лед перед скользящим камнем, то это удлинит его путь и увеличит отклонение. Чем можно объяснить эти явления?