Николай Болгаров - По морям, по волнам

Эту историю я не выдумал. В одном из рассказов известного писателя Джека Лондона написано о том, как одного индейца, жителя Аляски — Нам-Бока, унесло ветром в море на маленькой байдарке. Он поплыл к «белым», много лет скитался по Америке, а затем вернулся на родину. Все племя устроило ему торжественную встречу. Когда волнение от встречи улеглось, мужчины уселись в кружок. Путешественник начал рассказ о своих удивительных приключениях. И, наконец, подошел к самому интересному: как увидел он в первый раз пароход. Вот что рассказал индеец:

— Что песчинка перед байдаркой, байдарка — перед шхуной, то шхуна перед пароходом! Кроме того, пароход сделан из железа! Он весь железный, но не тонет!

— Нет, нет, — воскликнул вождь племени, — как это может быть? Железо всегда идет ко дну! Вчера мой железный нож выскользнул из моих пальцев и сразу пошел вниз, в самую глубь моря! Все однородные вещи повинуются одному закону и всякое железо повинуется одному закону! Итак, откажись от своих слов, чтобы мы могли почитать тебя!

— Это, однако, так! Пароход весь железный, а не идет ко дну!

— Нет, нет! Этого не может быть! — закричали наперебой индейцы.

Каяк.

Тут разгорелся горячий спор. Мирная беседа превратилась в бурную ссору. Индейцы были недовольны своим соплеменником: «Испортили бледнолицые нашего воина, Говорит такую ложь и даже не смущается!»

Конечно, они напрасно обрушились на рассказчика. Нам-Бок говорил сущую правду. Но беда его была в том, что он никак не мог растолковать, почему все-таки железный пароход плавает. Отчасти был прав и вождь племени. Любой сплошной кусок железа плавать не будет. Он немедленно пойдет ко дну. А вот пустотелый предмет из железа, например ведро, не сразу потонет. Ведро хоть и железное, но так плавает, что в колодце его утопить трудно. И еще труднее — набрать им воды. Если положить в ведро кусок железа, и то оно не потонет — будет стоймя плавать. Оно только частично погрузится. А погружаться будет до тех пор, пока его вес, вместе с куском железа, не сравняется с весом вытесненной им воды.

Такой закон плавания тел открыл свыше 2200 лет назад древнегреческий ученый Архимед.

Архимед нашел и силу, поддерживающую плавающее тело. Это, оказывается, сила давления воды на подводную поверхность тела. Ее называют силой плавучести или силой поддержания. Действие этой силы можно увидеть на каждом шагу.

Попробуйте продырявить днище плавающего ящика. Из отверстия сразу же забьет фонтаном вода. Это проявляет себя давление воды. Давайте погружать в воду пустое ведро. И не как-нибудь, а вертикально, днищем вниз. Вы увидите, что это совсем не легкая задача. Но вот, наконец, края ведра готовы зачерпнуть воду. Теперь перестаньте нажимать на ведро. И оно мгновенно выскочит наверх. Архимед показал, что вес вытесненной плавающим телом воды и сила поддержания по величине одинаковы.

Плавание судна тоже подчиняется закону Архимеда.

Если из того металла, который пошел на постройку судна, выковать гигантскую болванку и опустить ее в воду, она сразу пойдет на дно. А судно не потонет потому, что объем его по сравнению с объемом металла, из которого он сделан, очень велик. И вес воды, вытесняемой его подводной частью, всегда равен весу всего судна.

Когда хотят показать величину судна, то говорят: его водоизмещение столько-то тонн. И по этой цифре судят, большой пароход или небольшой.

Что такое водоизмещение? А это и есть вес воды, вытесняемой судном при его погружении на какой-то определенный уровень.

Но мы уже знаем, что вес вытесненной судном воды, равный водоизмещению, равен и силе поддержания. Следовательно, на днище и борта судна, все время уравновешивая друг друга, давят одинаковые по величине могучие силы: сверху — вес, а снизу — сила поддержания. Станет больше вес — судно будет погружаться. Станет больше сила поддержания — судно будет всплывать. Чтобы пароход плавал на одном и том же уровне, сила поддержания должна быть равна весу судна.

У каждого парохода свой уровень погружения при полном грузе. Он обозначен на обоих бортах судна белой чертой. Эта черта показывает грузовую ватерлинию судна. Тянется она во всю его длину.