Что общего между кораблем и уткой? Не все так просто

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Конечно, самый очевидный ответ на данный вопрос будет то, что и корабль и утка плавают по воде. Однако, только ли это связывает представителя семейства пернатых и морского железного монстра? Оказывается нет, о чем чуть ниже в данном топике.

На самом деле, след в виде клина, называемый еще кильватерным, который образуется при прохождении и огромного корабля, водоизмещением много-много тонн, и неспешно проплывающей маленькой уточки,  расходится всегда под углом равным примерно 39 градусам и практически не зависит ни от скорости движения, ни от формы объекта.

Впервые данный эффект описал в британский физик и инженер лорд Кельвин (Уильям Томсон) в середине XIX века, тот самый, термодинамические исследования которого привели к установлению абсолютной шкалы температур. В сферу его интересов входили: термо- и гидродинамика, термоэлектричество, теория волн итд. 

Идентичный угол распространения волн для разных движущихся по воде объектов, возникает в связи с тем, что волновой клин, является результатом взаимодействия и интерференции большого количества синусоидальных волн с разной фазовой скоростью. Они формируются плывущим объектом и вместе образуют волновые пакеты, распространяющиеся с групповой скоростью. Именно групповой фронт волн и не может отклониться больше определенного значения угла.Рассчитано, что значение отклонения групповых волн от продольной оси движения объекта равно sin =1/3, т.е. ~ 19,47°, соответственно угол между сторонами клина в 2 раза больше, т.е. равен ~ 39°

На самом деле, детальная картина волнового движения, образованная взаимодействием корабля (или другого объекта) с поверхностью воды гораздо сложнее, чем простая геометрическая задача и не совсем верно говорить, что подобное явление наблюдается при любой скорости. Например, при очень малых скоростях движения волн не будет совсем, а при очень больших угол будет уменьшаться по мере роста скорости. Это было экспериментально зафиксировано при анализе спутниковых снимков, на которых были зафиксированы кильватерные следы кораблей.

2 комментария

ЛВЗ Абсолют
Что общего между кораблем и уткой? Утку тоже называют судном — это, собственно говоря, одно и то же.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Создан компьютер из живых бактерий: как деление клеток в микроканалах заменяет работу процессора

В математике и программировании существует большой класс задач, которые легко сформулировать, но крайне трудно решить в большом масштабе. Их называют комбинаторными задачами полного перебора....

Парк Юрского периода ближе, чем кажется? Ученые нашли кровь динозавра возрастом 115 млн лет

Международная группа исследователей опубликовала в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences статью, которая вызвала серьезные споры среди палеонтологов. Авторы работы изучили...

Почему на чае появляется «бензиновая» пленка, даже если чашка идеально чистая

На поверхности свежего чая иногда появляется тонкая блестящая пленка. Под лампой она напоминает масло или бензин на воде, а если провести ложкой, поверхность ломается на отдельные фрагменты. Чашку...

Обрыв магистрали включает тормоза: как появился автоматический воздушный тормоз Вестингауза

До появления воздушного тормоза остановка длинного поезда зависела не от одного машиниста, а от цепочки людей. По свистку локомотива тормозные кондукторы должны были добраться до ручных тормозов...

Вместо колёс — два винта: как шнекоход ЗИЛ-29061 помогал искать космонавтов

У этой машины вместо колёс — два огромных винта. Она могла ползти по болоту, двигаться по рыхлому снегу и держаться на воде. Зато на обычной дороге её сильная сторона превращалась в...