Владимир Внуков: Занимательная физика на войне

Рис. 3 . Если толкать вагонетки с равной силой, то тяжелая чуть сдвинется с места, а легкая покатится с большой скоростью.

Если вагонетки равного веса (точнее массы) [2] Массу тел определяют на рычажных весах и измеряют весовыми единицами (кг, тонна); она отличается от веса тем, что вес тел измеряется в разных точках земли, масса же неизменна. , то они, конечно, покатятся с равной скоростью, но если одна груженая, а другая пустая, то очевидно тяжелая (большей массы) чуть сдвинется, а легкая быстро покатится.

Под действием равных сил скорости, приобретаемые телами, обратно пропорциональны их весам (массам).

Так утверждает механика и повседневный опыт.

Зная это, не трудно вычислить скорость полета ружья при выстреле.

Для примера возьмем нашу военную винтовку (обр. 1891 г.), она весит (со штыком, без патронов) от 4,5 кг, т. е. 4 500 г, и выбрасывает пулю весом 9,6 г со скоростью 880 метров в секунду. 4 500: 9,6 = ок. 468, значит, винтовка тяжелее пули в 468 раз. 880: 468 = ок. 1,8, значит, винтовка при выстреле летит назад со скоростью 1,8 метра в секунду. Скорость, как видите, небольшая — пешеход идет быстрее (до 2,5 в секунду). Поэтому легкую сравнительно винтовку при такой скорости отдачи нетрудно удержать в руках. Однако все же, как отмечено уже выше, держать винтовку при стрельбе надо умело. Кроме того, что стать нужно вертикально и расставив ноги (см. рис. 2), очень важно плотно прижать приклад к плечу. В противном случае приклад, ударив в плечо, может причинить боль, а в худшем случае даже и повреждение. Не надо забывать также, что плотно прижимая приклад к плечу, мы этим самым как бы увеличиваем массу винтовки, добавляя к ней массу тела стрелка.

Если довольно просто удержать при выстреле винтовку, то для артиллерийских орудий дело резко меняется.

Там обычно скорость отката много больше, чем для винтовки, и с этой скоростью двигается большая масса.

Сравнение с вагонетками поможет нам уяснить вопрос и здесь. Положим, по рельсам катятся с одинаковой скоростью пустая и груженая вагонетки. Первую, при небольшой скорости, шутя остановит один человек, а вторую, даже и при небольшой скорости, едва ли остановят двое. А если груженая вагонетка двигается с большой скоростью, то силой людей и вовсе не остановить ее [3] Здесь все зависит от «энергии движения», которая пропорциональна массе тела и квадрату скорости. Подробнее об этом будет речь в статьях об орудиях, как тепловых машинах (см. стр. 27). .

Так и с орудиями. Для примера, возьмем нашу 122-мм (48-линейную) гаубицу обр. 1910 г. [4] 122-мм — калибр, т. е. диаметр канала ствола этого орудия; гаубицами называют в отличие от пушек орудия с относительно меньшей длиной ствола. Это орудие весит 1331 кг и выбрасывает снаряд весом ок. 23 кг с начальной скоростью до 335 метров в секунду. Если бы откатывалось все орудие, то скорость отката оказалась бы равной ок. 5,7 метра в секунду (вычисление предлагаем проверить самостоятельно). С такой скоростью на состязаниях бегают лыжники. А тут с этой скоростью двигалась бы масса более тонны. Очевидно, удержать при этих условиях откатывающееся орудие силою людей невозможно.

Лет 30 тому назад, когда технике неизвестны были легкие и прочные тормозы, стрельба из орудий была весьма медленна. При каждом выстреле орудие катилось назад на несколько метров, и его приходилось «накатывать» на свое место вручную.

Но с тех пор техника далеко ушла вперед, и теперь у всех почти орудий подвижным делают только ствол (рис. 4).

Рис. 4 . Устройство современного артиллерийского орудия. Вид орудия при полном откате: 1) ствол; 2) тормоз; 3) сошник.

Для этого ствол кладут на особые «салазки» и связывают его с гидравлическим [5] Гюдор вода. Гидравлический — основанный на действии жидкости. тормозом, а станок неподвижно укрепляют на земле с помощью «сошника» (большая лопата). Гидравлический тормоз состоит из стального цилиндра (см. рис. 5), наполненного жидкостью (масло или глицерин с водой), внутри которого находится поршень с узкими отверстиями.

Рис 5 . Схема гидравлического тормоза: 1) ствол; 2) цилиндр тормоза; 3) поршень с каналами для прохода масла.