Найти тему
⚠️ Инженерные знания

Как корабль может застрять в воде? Разбираем феноменальный эффект

Фактом того, что машина может застрять даже на мокрой траве, никого не удивить. Но думаю, многие из вас даже не слышали о том, что застрять может и корабль. Этот эффект получил название феномена мёртвой воды и речь идёт не о Русских народных сказках и не о эзотерике. Только физика, только хардкор, только механика.

Парусник плывёт по воде
Парусник плывёт по воде

На эффект обнаружили пристальное внимание ко второй половине 18 столетия. Думаю, обнаруживали его и раньше, но в это время начало активно развиваться мореплавание и, конечно же, упоминаний о столь странном явлении стало больше.

В 1893 году норвежский мореплаватель Фритьоф Нансен заметил, что во время экспедиции его корабль буквально-таки «застрял» в воде при прохождении через архипелаг Норденшельда в Сибири. Несмотря на то, что его двигатели работали отлично, корабль не мог сдвинутся с места. Это был первый случай, когда явление такого типа было задокументировано и после этого события был придуман термин «мертвая вода».

Правда "застрять" может и обычный парусник. Существует предположение, что в столь "радостные" ситуации попадали ещё аж парусники самой Клеопатры.

В 1904 году швед Вагн Вальфрид Экман решил найти научный ответ о происходящем и описать ситуацию с точки зрения физики.

Во время своих лабораторных исследований Экман смог воспроизвести феномен мертвой воды, обнаружив, что он связан с образованием волн в точке пересечения соленой и пресной воды.

Исследование показало, что это явление может произойти в любом море или океане, где есть вода с разной температурой или уровнем соли.

Сегодня наука делит это явление на два типа, один из которых вызван так называемыми волнами Нансена, а другой волнами Экмана. В первом случае волны вызывают резкое снижение скорости, из-за чего сила, прилагаемая кораблем, недостаточна для преодоления сопротивления воды, по крайней мере, на некоторое время. Во втором происходит колебание скорости, что Экман и смог воспроизвести в лабораторных условиях.

Модель происходящего
Модель происходящего
Математическое моделирование показало, что эффект возникает в том случае, когда волны образуют нечто вроде ленты эскалатора. По этой субстанции корабль едва движется то вперед, то назад.

Когда корабль оказывается в такой зоне, то вырваться из неё довольно затруднительно. Зона образуется из-за того, что слои жидкости ведут себя разными образами, если там присутствуют жидкости разной плотности или слои имеют разную температуру. Именно два разных слоя формируют "ленту эскалатора", о которой мы сказали. В итоге верхний слой позволяет кораблю плыть в обычном режиме, а нижний скрытый слой мешает работать винту или перемещаться нижней части корабля.

Есть хороший ролик, который иллюстрирует ситуацию:

⚠👉 Ставьте лайки материалу, чтобы поддержать проект, ✅ подписывайтесь и обязательно возвращайтесь за новыми интересными материалами!

-----

👉⚡ Подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи!!!

💡 Читайте статьи на сайте!