Под парусами против ветра.
ТЕМА : Равнодействующая всех сил, действующих на тело.
ОПИСАНИЕ : Трудно представить себе, как могут парусные суда идти <<против ветра>>-или, по выражению моряков, идти <<в бейдевинд>>. Правда, моряк скажет вам, что прямо против ветра идти под парусами нельзя, а можно двигаться лишь под острым углом к направлению ветра. Но представляется, пожалуй, одинаково непонятным: плыть против ветра или под небольшим углом к нему. На деле это, однако, не безразлично. Дйствительно, куда бы ветер ни дул, он толкает парус перпендикулярно к плоскости паруса.
Зная это, мы легко поймем, как может парусное судно идти под острым углом навстречу ветру. Пусть линия КК (см. рис.) изображает килевую линию судна. Ветер дует под острым углом к этой линии в направлении, указанном стрелками. Линия АВ изображает парус. Проследите за разложением сил. Напор ветра на парус мы изображаем силой Q. Силу эту разложим на две: силу R, перпендикулярную к килю, и силу S, направленную вперед вдоль килевой линии судна. Так как движение судна в направлении R встречает сильное сопротивление воды (киль в парусных делается очень глубоким), то сила R почти полностью уравновешивается сопротивлением воды. Остается лишь одна сила S, которая подвигает судно под углом, как бы навстречу ветру. Обыкновенно это движение выполнеятся зигзагами. На языке моряков такое движение судна называется <<лавировкой>> в тесном смысле слова.
УПРАВЛЕНИЕ: Управление парусным судном осуществляется с помощью кнопок: ИЗМЕНЕНИЯ КУРСА корабля и ПОВОРОТА ПАРУСА. Управление мультфильмом производится с помощью кнопок: СТАРТ, СТОП, СНОВА. Изменение курса корабля и поворот паруса лучше производить во время останоки движения (кнопка СТОП). Часы не учитывают время стоянки судна.
ЗАДАНИЕ: Вывести <<лавировкой>> парусное судно из бухты длиной 100 км в открытое море за наименьшее время. ЛУЧШИЙ РЕЗУЛЬТАТ опытного лоцмана: 2466 минут. ВНИМАНИЕ: судно считаеся вышедшим в открытое море только после того, как появится красная надпись ФИНИШ.
ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ: Считая силу сопротивления ветра пропорциональной квадрату скорости движения судна, найти оптимальный угол курса корабля и угол поворота паруса (ЗАМЕЧАНИЕ: курс корабля 45 градусов не является оптимальным).