Движение твердого тела

Существуют ли твёрдые тела? Этот вопрос может вызвать недоумение — ведь окружающий нас мир полон твёрдых тел, например деревянная доска, стальной прут. И всё же деревянная доска хотя бы немного, но прогнётся под тяжестью севшего на неё человека. Стальной прут сложно растянуть руками, однако не невозможно: мастер настраивает рояль, натягивая металлические струны. Тело называется твёрдым, [...]

Сверхзвуковая скорость и ударные волны

Скорость звука в воздухе при нормальных условиях равна примерно 330 м/с. Звук — это относительно малые возмущения плотности воздуха. Чтобы разобраться в данном явлении, удобно воспользоваться аналогией звуковых волн и волн на поверхности воды. Если бросить камешек в воду, от места падения кругами разбегутся волны. Движение в воздухе вызывает похожие волны, только они невидимы. Но [...]

Устойчивость течений

В 1883 г. Осборн Рейнольде провёл несколько простых, но эффектных опытов, которые прояснили механизм возникновения турбулентности. Они способствовали бурному развитию области гидроаэродинамики, называемой теорией устойчивости течений.
Рейнольде исследовал течение жидкости в длинной прямой трубе с постоянным поперечным сечением и гладкими стенками, куда жидкость попадала из большого бака. Из воронки в трубу вытекала такая же, но окрашенная [...]

Воздушные аппараты и подводные лодки

Люди уже в древние времена мечтали научиться летать и передвигаться так же свободно, как птицы и насекомые. Однако, совершая первые шаги в воздухоплавании, человек использовал скорее опыт плавающих существ — рыб и других обитателей моря, нежели летающих.
Важнейшим органом рыбы является плавательный пузырь, который помогает ей держаться на определённой глубине. На рыбу, как и на любое [...]

Механика жидкостей и газов

Когда прокладывают туннель сквозь скалу, самый волнующий момент — сбойка (соединение) встречных отрезков штрека. Едва слышный вначале, шум работы с противоположной стороны становится всё сильнее — и наконец стена скального грунта рушится, объединяя два участка в один общий туннель. Весьма похожие чувства, вероятно, испытали в XIX в. учёные-физики, когда положения кинетической теории газов совпали с [...]

Сухое трение и трение покоя

Сопротивление движению оказывает не только вязкая среда. Оно возникает и при скольжении
одного твёрдого тела по поверхности другого. Если соприкасаются твёрдые поверхности или
твёрдые прослойки между телами (плёнки окислов, полимерные покрытия), трение называют сухим.
Сила трения, действующая вдоль поверхности соприкосновения твёрдых тел, направлена против
скольжения тела. Но не надо думать, что трение всегда препятствует движению [...]

Лобовое сопротивление

На нашей планете всякое перемещение происходит или в воздухе, или в воде, и на движущееся тело всегда действует сила, противоположная направлению его движения относительно окружающей среды. Эта сила называется лобовым сопротивлением. Именно из-за неё для поддержания равномерного движения любого транспортного средства необходима работа двигателя: если его выключить, тело потеряет скорость и остановится.
Лобовое сопротивление зависит от [...]

Доверимся автопилоту?

Часто ли вам приходилось делать что-либо на автопилоте? Вряд ли найдётся человек, который никогда не употреблял такого выражения. А что вообще делает автопилот? Назначение автопилота — держать заданный курс, не позволяя воздушному судну отклониться от него. Как механическое устройство может придерживаться какого-либо направления? Это тем более странно , что все направления в пространстве абсолютно равноправны [...]

Полеты к другим мирам

При межпланетных полётах целесообразно производить запуск космического корабля в направлении
движения Земли вокруг Солнца, чтобы максимально использовать энергию этого движения. При
полёте к планетам, более удалённым от Солнца, чем
Земля, движение в простейшем случае происходит по эллипсу с Солнцем в одном из фокусов.
Пытаясь сократить время полёта, можно так выбрать траекторию, чтобы она проходила вблизи
других планет. Их сила притяжения [...]

Энергия

Введённым Декартом понятием импульса (количества движения) пользовались Гюйгенс, Ньютон и другие учёные. Однако в 1686 г. неожиданно появилась статья немецкого философа и учёного Готфрида Вильгельма Лейбница (1646—1716) под названием «Краткое доказательство примечательной ошибки Декарта и других относительно закона природы, согласно которому Бог всегда сохраняет одно и то же количество движения и которым неправильно пользуются, между [...]