Другой пример плодотворного применения классического принципа относительности возьмём из железнодорожной практики. Тендер иногда пополняется водой Рис. 4. Как паровозы на полном ходу набирают воду. Между рельсами устроен длинный водоём, в который погружается из тендера труба. Вверху налево — трубка Пито. При погружении её в текущую воду уровень в трубе поднимается выше, чем в водоёме. Вверху направо—применение трубки Пито для набора воды в тендер движущегося поезда. на полном ходу поезда. Достигается это остроумным «обращением» одного общеизвестного механического явления, а именно: если в поток воды погрузить отвесно трубку, нижний конец которой загнут против течения (рис. 4), то текущая вода проникает в эту так называемую «трубку Пито» и устанавливается в ней выше уровня реки на определённую величину Н, зависящую от скорости течения. Железнодорожные инженеры «обратили» это явление: они двигают загнутую трубку в стоячей воде,—
и вода в трубке поднимается выше уровня водоёма. Движение заменяют покоем, а покой движением. На станции, где тендер паровоза должен, не останавливаясь, запастись водой, устраивают между рельсами длинный водоём в виде канавы (рис. 4). С тендера спускают изогнутую трубу, обращенную отверстием в сторону движения. Вода, поднимаясь в трубе, подаётся в тендер быстро мчащегося поезда (рис. 4, вверху направо). Как высоко может быть поднята вода этим оригинальным способом? По законам того отдела механики, который носит название гидромеханики и занимается движением жидкостей, вода в трубке Пито должна подняться на такую же высоту, на какую взлетело бы вверх тело, подброшенное отвесно со скоростью течения воды; если пренебречь потерей энергии на трение, завихрения и т. д., то эта высота Н определяется формулой где V — скорость воды, a g — ускорение силы тяжести, равное 9,8 м/сек2. В нашем случае скорость воды по отношению к трубе равна скорости поезда; взяв скромную скорость 36 км/час, имеем V=10 м/сек1); следовательно, высота поднятия воды Ясно, что каковы бы ни были потери, вызванные трением и другими, не принятыми во внимание обстоятельствами, высота поднятия достаточна для успешного наполнения тендера.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «На полном ходу поезда» з дисципліни «Основні закони механіки»
