來(lái)源:百度文庫 2010-08-30 17:31:44
第六章液體和氣體的性質(zhì) 6.2破冰船是怎樣工作的?
在洗澡的時(shí)候,請你利用機會(huì )做一下下面的試驗。在跳出浴盆以前,先打開(kāi)它的放水孔,繼續讓自己的身體躺在盆底上。這時(shí)你的身體上露出水面的部分在逐漸加多,同時(shí)你也覺(jué)得你的身體在逐漸變重。在這種情況下,你可以極清楚地看出,只要你的身體一露出水面,它在水里失去的重量(你可以回想一下你在水里的時(shí)候曾經(jīng)覺(jué)得自己是多么輕。。┚土⒖袒謴。
鯨魚(yú)不由自主地在作著(zhù)同樣的試驗在退潮的時(shí)候,如果擱在淺水灘上,也會(huì )有同樣的感覺(jué)的。但是這對它會(huì )引起致命的后果:它會(huì )被自己的驚人的重量壓死。難怪本來(lái)是哺乳動(dòng)物的鯨魚(yú),卻要住在水里:水的浮力能夠救它,使它免得因重力的作用被壓死。
以上所講的跟本文的標題有很密切的關(guān)系。破冰船的工作是用相同的物理現象做基礎的:露在水面上的那一部分船身,因為它的重量沒(méi)有水的浮力作用把它抵消掉,所以仍舊有它原來(lái)的“陸上”重量。你不要以為破冰船在行駛的時(shí)候是用自己的船首部分的壓力不斷地切開(kāi)冰的。破冰船不是這樣工作的,這樣工作的是切冰船,例如象在三十年代著(zhù)名的“里特克”號。這種工作方法只能用來(lái)對付比較薄的冰。
真正的海洋破冰船是用另外一種方法工作的。破冰船上的強大的機器在開(kāi)動(dòng)的時(shí)候,能把自己的船首移到冰面上去,它的船首的水下部分就是因為這個(gè)緣故造得非常斜。船首出現在水面上的時(shí)候,就恢復了自己的全部重量,而這個(gè)極大的重量就能把冰壓碎。為了加強作用力,有時(shí)候在船首的貯水艙里,還要盛滿(mǎn)水“液體壓艙物”。
在冰塊的厚度不超過(guò)半米的時(shí)候,破冰船就是這樣工作的。遇到更厚的冰塊,就要用船的撞擊作用來(lái)制服它。這時(shí)候破冰船就向后退,然后用自己的全部質(zhì)量向冰塊猛撞上去。這時(shí)候起作用的已經(jīng)不是重量,而是運動(dòng)著(zhù)的輪船的動(dòng)能;船好象變成了一個(gè)速度不大但是質(zhì)量極大的炮彈,變成了一個(gè)撞錘。
幾米高的冰山,破冰船就得用它堅固的船首猛烈撞擊幾次,才能把它們撞碎。
參加過(guò)1932年有名的“西伯利亞人”號通過(guò)極地的航行的水手馬爾科夫曾經(jīng)這樣描寫(xiě)過(guò)這只破冰船的工作:
在幾百座冰山中間,在密實(shí)地覆蓋著(zhù)冰的地方,“西伯利亞人”號開(kāi)始了戰斗。連續五十二小時(shí),信號機上的指針老是在從“全速度后退”跳到“全速度前進(jìn)”。在十三班每班四小時(shí)的海上工作里,“西伯利亞人”號疾馳著(zhù)向冰塊沖去,用船首撞它們,爬到冰上把它們壓碎,然后又退了回來(lái)。厚達四分之三米的冰塊慢慢地讓出了一條路。每撞一次,船身就可以向前推進(jìn)三分之一。
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