Откройте водопроводный кран, например, в вашей ванной. Если вода вытекает из него тоненькой струйкой, то течение ее очень плавное. А вот усилив напор воды, вы увидите, что она стала бурлить, перекручиваться, в общем, вести себя «неорганизованно». Оказывается, действительно возможны два типа течения жидкости. В одном случае, когда скорость мала, струйки жидкости вытягиваются в очень плавные, слабоизгибающиеся линии. В другом, если скорость жидкости становится больше, она начинает завихряться, кружиться, словно еще и перемешиваться.

Выяснилось, что эти два разных течения жидкости очень сильно влияют при расчетах формы движущихся в ней тел. Согласитесь, что вряд ли выгодно строить тупорылые корабли. Наоборот, им стремятся придать обтекаемую форму. От этого зависит скорость движения судна. Наиболее выгодные контуры напоминают вытянутую каплю, тогда меньше завихрений, слабеесопротивление. Обратите внимание на рыб и водоплавающих животных и сравните их с формой подводной лодки.

Конструкторы давно задумывались над тем, чтобы вообще вынести большую часть судна в менее плотную среду — в воздух. Тогда и сопротивление движению стало бы меньше. Так родилась идея корабля на подводных крыльях. Это — замечательная машина. Частично она погружена в воду, а вся передняя часть корпуса во время плавания высовывается наружу. Лишь гребной винт и крылья под водой, а обвеваемое ветерком «туловище» — над водной гладью.

 

По воде под парусом и на доске

Большие парусные корабли теперь, пожалуй, можно увидеть разве что в исторических фильмах. Какое богатое у них «оперение»! В одних названиях парусов легко запутаться. А вот яхт и сейчас довольно много, и если даже вы на них не катались, то наверняка наблюдали за ними. Парусное оснащение на яхте не такое большое. Разобраться с тем, как «ловят» яхтсмены ветер, в общем-то несложно. Но самим «порулить» на яхте, оказывается, не так легко.

Скажем, нам нужно провести яхту на другой берег реки, а дует встречный ветер. Тут уже необходим опытный рулевой. Располагая корпус яхты под углом к нужному нам курсу, парус разворачивают под другим углом к корпусу. Благодаря килю, как бы опирающемуся на воду, яхту не сносит по ветру. Она, хоть и медленно, движется вбок ... и вперед. Затем руль и парус перекладывают так, что маневр совершается в другую сторону. В результате, пусть зигзагом, яхта добирается до нужного места против ветра.

Ощутить все прелести плавания под парусом можно на более простом устройстве — виндсерфере. Это специальная доска, оснащенная парусом, которым управляют руками и телом. Подставляя парус под ветер, нагибая его своей тяжестью, люди могут выделывать удивительные фигуры на поверхности водоема.

В обоих случаях, на яхте и на виндсерфере, — «двигателем» был ветер. А вот воднолыжник использует тягу катера. Теперь он не зависит от ветра и может совершать маневры в самых разных направлениях. Держит его на воде подъемная сила, подобная той, что выталкивает во время движения вверх судно на подводных крыльях. Но стоит выпустить из рук тяговый трос, как тут же сопротивление воды «съедает» скорость и лыжник уходит в воду.

Захватывающее зрелище — катание на серфере. Это уже лишь одна доска. Подгонять ее могут только волны, а управляет балансирующий на ней человек. Научиться верно рассчитывать свои движения, чтобы и просто скользить по поверхности, и тем более мчаться под гребнем набегающей на берег волны, весьма нелегко. Овладеть этим искусством, как и в других видах спорта, многим помогает знание законов механики.