Яна Дубинянская - Ода до радості (збірник)

– Дивгись. – Мар’янчик поклав худорляву п’ятірню на креслення і заговорив, прицмокуючи і ретельно розжовуючи кожне слово: – П’ять великих куль ‘гизначгені для ствог’гення підйомгної сили. Вони будуть наповгнені гелієм. Гелій і кулі можна купити в Києві – я знайшов в Інтгегнеті. Тги менші кулі – ось тут, по кгаях – допоміжні. Вони упгавляють положенням геліостата у повітгі.

– А як він опускатиметься?

– Тобі ж головне злетіти, пгавда? – ще більше почервонів Тихон (Стьопа ствердно кивнув.) – Тоді ніяк. Ми пгосто пгипнемо геліостат до яког’я на землі. Я гозгахую його так, щоб він завгиснув на невеликій висоті – шоб усі б’ачили, що ти літгаєш. А для стгахговки вгімеш з собгою пневматгичну гушницю і гаптом шо пгостгелиш одну з куль. Саме че’з це куль п’ять.

Стьопа нервово облизав губу і провів долонею по обличчю. Недовірливо і водночас благально подивився на друга:

– Ти знаєш, як розрахувати необхідний об’єм куль?

Мар’янчик переможно посміхнувся.

– Закон Ахімеда. На будь-яке тіло, занугене в ‘ідину чи газ, діє підтгимувальна сила, що напгямлена вго’у і догівнює вазі витісненого об’єму ‘ідини чи газу. Нам тгеба підібгати такі кулі, щоб сила Ахімеда з боку повітгя догівнювала твоїй вазі.

Стьопа не зрозумів половини з того, що сказав Тихон, але схопив каліку за плече і нетерпляче затрусив:

– То давай! Давай! Чого ми чекаємо?

У «Вікіпедії» Мар’янчик відшукав густину гелію: ρ гелію = 0,1785 кг/м3, після чого взяв олівець, перевернув аркуш і став акуратно виводити формули, коментуючи все, що робив:

– Об’єм кулі – це пгосто: V = 4/3 πR 3. Якби куля була одна, то сила Ахімеда визначалася б так.

Він записав формулу:

і розтлумачив:

– Тут m гелію – це маса гелію в кулі; ρ гелію – густина гелію; V та R – відповідно об’єм та ‘адіус кулі; g – пгискогення вільного падіння. Оскільки куль у нас п’ять і всі вони однакові, то остаточне значення підйомної сили буде таке:

де R 1 – це ‘адіус однієї кулі.

Стьопа Ревун спостерігав за товаришем, немов за середньовічним алхіміком, що записує рецепт еліксиру молодості. Захопившись, Тихон правив далі:

– З іншого боку, твоя вага (або сила, що тягнутиме геліостат до землі) визначається як добуток твоєї маси на пгискогення вільного падіння.

Прирівнявши F A до P Стьопи і провівши прості математичні перетворення, Мар’янчик визначив необхідний радіус однієї кулі:

– Скільки ти важиш? – різко скинув голову Тихон.

Від несподіванки Стьопа кілька разів кліпнув, перш ніж відповів:

– Ну, кілограмів сімдесят п’ять…

– Добге.

І Тихон швидко розрахував радіус:

– Гм-м… – недовірливо ворухнув губами Мар’янчик. Діаметр однієї кулі складав п’ять із половиною метрів.

– Що? – тихо, не насмілюючись порушити сакральність моменту, спитав Стьопа.

«Забагато, – думав Тихон. – Це занадто, щось не гаразд. П’ять із половиною метрів – це двоповерхова хата!» Мар’янчик уявив Стьопу на дерев’яному стільчику, над яким на тросах громадяться і штовхаються п’ять нейлонових куль, кожна завбільшки з двоповерхову віллу… і йому стало моторошно.

– Та кажи вже! – гарячкував Стьопа. – Що там? Я не полечу?… Чи полечу?…

Тихон мовчав. Послинивши олівець, він повернувся до початку розрахунків і ретельно передивився формули. Помилки не знайшов. По тому перевірив розмірності у величинах, щоб не вийшло так, що кілограми діляться на грами, а метри на сантиметри. На диво, з цим теж усе було гаразд. Розрахунки були правильними. Мар’янчик зітхнув. Якщо наука твердить, що для підняття Стьопи Ревуна в повітря потрібно півдесятка куль розміром з будинок, значить, так тому й бути.

«Формули не брешуть», – заспокоював себе хлопець.

І дарма. Насправді помилка була. На будь-яке тіло, занурене в рідину чи газ, діє підтримувальна сила, що напрямлена вгору і дорівнює вазі витісненого об’єму рідини чи газу . Визначаючи підйомну силу (силу Архімеда) за найпершою формулою, Мар’янчик підставив замість витісненого об’єму повітря… об’єм гелію. По суті, він розраховував геліостат не для плавання у повітрі, а для зависання в атмосфері з чистого гелію. В чому різниця? Гелій – це легкий одноатомний газ з масою 4 атомні одиниці, а повітря – суміш значно важчих газів (переважно азоту і кисню) з середньою молекулярною масою 29 атомних одиниць. Густина повітря становить ρ повітря = 1,293 кг/м3, вона майже в десять разів більша за густину водню.