Почему надувная лодка не тонет
Если ваша лодка тонет
Занимаясь водным туризмом несколько лет и являясь страстным рыболовом, я могу утверждать, что большинство “случайных неприятностей”, происходящих с нами на воде, не более чем последствия несоблюдения правил техники безопасности. Вот пример из собственного опыта.
Случится же такое.
Однажды во время рыбалки у нас с товарищем лопнули сразу обе резиновые лодки. Сначала вышла из строя моя лодка: я услышал противный усиливающийся свист, передняя половина “Нырка” сморщилась, опала и погрузилась в воду. Я успел лишь схватить рюкзак и, когда оказался в воде, закинул его на корму. Уцепившись за баллон, я стал оглядываться в поисках товарища. Он спешил ко мне на помощь. Ему оставалось сделать всего несколько гребков, как вдруг раздался резкий хлопок, и товарищ тоже оказался в воде.
Рыбалка была испорчена, снасти утонули, а всему виной – чересчур плотно накачанные баллоны. Мы не учли, что лень был жаркий, немилосердно пекло солнце, из-за чего резина накалилась, воздух внутри баллонов нагрелся и. Это было давно, но с тех пор мое основное правило, когда я нахожусь на воде, – регулярно проверять баллоны на прочность накачки. При этом лучше недокачать, чем перекачать.
Основные действия 
Если вы все-таки оказались в воде, то главное – не поддавайтесь панике! Необходимо сосредоточиться и трезво оценить обстановку. Постарайтесь побыстрее сообразить, где и в каком положении находятся снасти. Хаотичные движения руками и ногами могут привести к тому, что вы запутаетесь в леске и познакомитесь с остротой своих крючков, поэтому – не делайте лишних движений. Когда нет возможности спасти снаряжение (слишком холодная вода, течение и т.п.) бросайте его, не раздумывая, – жизнь дороже любой вещи. Когда лодка заякорена, “рубить концы” нужно после того, как вы зрительно зафиксируете несколько ориентиров на берегу, с помощью которых заметите место, где утонули ваши вещи. Может быть, потом вам удастся их спасти. Если есть возможность – оставьте на “месте крушения” буек.
Нож во время ловли с лодки всегда должен быть при рыболове. Лучше держать его на груди в удобных ножнах или в чехле.
Вместе с лодкой 
Поскольку почти все резиновые лодки имеют как минимум два независимо накачиваемых баллона, то, когда вы оказались в воде после прокола одного баллона, у вас есть шанс, ухватившись за оставшуюся “в живых” вторую половину, добраться до берега. Нелишне будет освободиться от одежды, сковывающей движения, иначе вы быстро устанете.
Необходимо следить за направлением ветра и не пытаться плыть против него. Лучше дальше, но по ветру. Это, же относится и к течению, если авария произошла на реке. Разверните нос лодки против течения, поверните его на 45 градусов и гребите. Способ передвижения в воде зависит от вашей комплекции. Если масса тела и ловкость позволяют взобраться на “раненое” судно – пожалуйста. Если нет – буксируйте или толкайте свой “спасательный круг” так, как это будет удобнее для вас.
Здравствуй, берег! 
Наконец вы на берегу! С вас ручьями стекает вода, холодно, хочется съежиться и не двигаться. Вот этого-то как раз и не следует делать. Оказавшись на берегу, прежде всего снимите одежду и хорошенько отожмите ее. Даже если это проис ходит глубокой осенью или ранней весной.
Натянув на себя отжатую одежду, сразу принимайтесь за костер. В комплекте каждого рыболова обязательно должен находиться спичечный коробок, запаянный в полиэтилен. Старайтесь делать как можно больше движений, чтобы согреться. Если в спасенных вами вещах есть спиртное, не спешите употребить его внутрь. Сначала разотрите спиртом или водкой тело до красноты, затем нагрейте эту жидкость и выпейте 50 -100 г. В разогретом состоянии спирт практически мгновенно всасывается в кровь. Злоупотреблять алкоголем не стоит. Лучше, сразу после принятия вышеперечисленных процедур, вскипятить чай и, добавив в него ложку спирта, выпить его. Возле костра одежду лучше сушить не на себе, а на колышках и перекладинах.
И напоследок.
Перед тем как покинуть водоем и отправиться домой, уже с берега в спокойном состоянии постарайтесь определить место затопления снастей. Мысленно набросайте береговой план ориентиров и, если есть воз можность, запишите его. Всегда старайтесь определить минимум три стационарные точки. Например: на этом берегу лежит поваленная береза, на том – стоит сухая сосна. Это одна линия, проходящая через нужное место. Затем переходите на несколько метров выше и ниже по берегу и намечаете еще подобные линии. В итоге у вас получится два плана привязки к месту: с воды и с берега. Это значительно увеличит шансы найти потерянные вещи.
Спасение утопающих, дело рук.
Если вы находитесь в лодке и невольно оказываетесь рядом с попавшим в беду человеком, на вас ложится определенная доля ответственности за его жизнь.
Здесь главное – не растеряться! Вот несколько советов:
– не суетитесь – ваша суетливость может погубить не одну, а две жизни;
принимать на борт “любителя водных процедур” можно только с кормы. Если у вас нет опыта, а пловец начинает забираться в лодку с борта
– существует реальный шанс оказаться вместе с ним за бортом. Лодка очень легко переворачивается и накрывает горемык, и тогда спасение оказывается проблематичным;
– в лодке обязательно должен быть спасательный жилет или, на худой конец, надувная подушка (сиденье). Бросьте его пострадавшему – это даст ему возможность раньше получить помощь и немного успокоиться, прежде чем вы подплывете к нему;
– когда, находясь на берегу, вы замечаете, что кто-то тонет, не оставайтесь равнодушным наблюдателем и приложите все усилия для спасения человеческой жизни;
– если вы не очень уверенно держитесь на воде, то бросаться на помощь вплавь – полное безумие. Но не надо при этом и метаться по берегу, давая утопающему бесполезные советы.
Внимательно оглядитесь вокруг:
– если поблизости есть какие-либо предметы, способные плавать, бросьте их пострадавшему. Постарайтесь кри ком привлечь внимание других людей;
– если же вы хороший пловец и реально рассчитываете на свои силы – не мешкайте.
Подплывая к тонущему, помните о том, что он плохо соображает и может, вцепившись в вас, потянуть за собой на дно. Многие спасатели советуют слегка притопить беднягу, дать ему хлебнуть воды, а потом без помех буксировать к берегу. Но это очень серьезное испытание и для спасаемого, и для спасателя, поэтому пользоваться им надо только тогда, когда совершенно ясно, что скоро вместо одного тонущего окажется два;
– на берегу захлебнувшегося человека следует быстро перевернуть вниз головой и потрясти – освободить от воды легкие. После этого активно делать искусственное дыхание.
Существует множество примеров, когда утонувшего человека вытаскивали из воды через пять, десять и более минут, после чего его удавалось оживить. Поэтому никогда не надо заранее отчаиваться и прекращать поиски.
Плавучесть
Почему одни вещества тонут в воде, а другие нет? И почему есть так мало веществ, способных плавать в воздухе (т. е. летать, см. статью «Полёт«)? Понимание законов плавучести (и погружения) позволяет инженерам строить корабли из металлов, которые тяжелее воды, и конструировать дирижабли и воздушные шары, способные плавать в воздухе. В спасательный жилет накачивают воздух, поэтому он помогает человеку держаться на воде.
Почему предметы плавают
Если погрузить тело в воду, оно вытеснит некоторое количество воды. Тело занимает место, где раньше была вода, и уровень поды поднимается. 
Если верить легенде, древнегреческий ученый Архимед (287 — 212 до н.э.), находясь в ванне, догадался, что погруженное тело вытесняет равный объем воды. На средневековой гравюре изображен Архимед, совершивший свое открытие. Сила, с которой вода выталкивает погруженное и нее тело, называется силой выталкивания. Когда она равна весу тела, тело плавает и не тонет. Тогда вес тела равен весу вытесненной им воды. Пластмассовый утёнок очень лёгкий, поэтому достаточно небольшой силы выталкивания, чтобы удержать его на поверхности. Сила, направленная вниз (вес тела) зависит от плотности тела. Плотность представляет собой отношение массы тела к его объему. 
Стальной шар тяжелее яблока того же размера, так как он плотнее. Частицы вещества в шаре упакованы более плотно. Яблоко может плавать в воде, но стальной шар тонет.
Чтобы тело не тонуло, его плотность должна быть меньше плотности воды. В противном случае силы выталкивания воды недостаточно, чтобы удержать тело на поверхности. Относительной плотностью тела называется его плотность по отношению к плотности воды. Относительная плотность воды равна единице, значит, если относительная плотность тела больше 1, оно утонет, а если меньше — будет плавать.
Закон Архимеда
Закон Архимеда гласит, что сила выталкивания равна весу жидкости, вытесненной погруженным в неё телом. Если сила выталкивания меньше веса тела, то оно тонет, если она равна весу тела, оно плавает.
Как плавают корабли
В наши дни корабли делают из стали, которая в 8 раз плотнее воды. Не тонут же корабли потому, что их общая плотность меньше плотности воды. Корабль — это не цельный кусок стали (подробнее о стали в статье «Железо, сталь и прочие металлы«). В нем множества полостей, поэтому его вес распределяется по большому пространству, что и приводит к небольшой общей плотности. «Морской гигант» — одно из самых больших судов мира – весит 564 733 тонны. Благодаря большим размерам выталкивающая сила для него очень велика.
Если хотите увидеть, как действует сила выталкивания, бросьте в сосуд с водой глиняный шарик. Он утонет, и уровень воды поднимется. Отметьте фломастером новый уровень воды. Теперь слепите из этой же глина лодочку и осторожно опустите её на воду. Как видите, вода поднялась ещё выше. Лодочка вытесняет больше воды, чем шарик, а значит, и сила выталкивания больше.
Грузовые марки
Грузовые марки — это линии, начерченные на борту судна. Они показывают, сколько груза судно может выдержать тех или иных условиях. Так, поскольку холодная вода плотнее теплой, она выталкивает судно сильнее. Значит, судно может взять па борт больше груза. Солёная вода плотнее пресной, следовательно, в пресной воде судно следует меньше нагружать. Изобрел грузовые марки Сэмюэл Плимсолл (1824-1898). Когда судно погружается в воду до соответствующей линии (см. рис.), оно считается полностью нагруженным. Значение буквенных символов: TF – пресная вода тропики, SF – пресная вода летом, T – солёная вода тропики, S – солёная вода летом, W – солёная вода зимой, WNA – Сев. Атлантика зимой.
Воздухоплавание
Тела могут летать по тем же причинам, по каким они плавают в воде. На них действует сила выталкивания воздуха. Плотность воздуха так мала, что в нем могут плавать очень немногие тела. Это, например, баллоны с горячим воздухом, который менее плотен, чем холодный. Воздушные шары можно также наполнить гелием или другими газами, которые легче воздуха.
Суда и лодки
Когда-то лодки и суда плавали, повинуясь силе ветра или мускульной силе человека. Создание двигателя позволило кораблестроителям использовать винты, толкающие судно сквозь толщу воды. В последнее время появились суда на подводных крыльях. «Великобритания» (построен в 1843 году) – первый железный корабль с гребным винтом. Его приводил в движение паровой двигатель. Корабль был также оснащён парусами. Контейнеровозы перевозят грузы в больших металлических ящиках. Их можно быстро погрузить на судно и сгрузить обратно при помощи кранов. Одно судно может принять на борт до 2000 контейнеров. Танкеры перевозят нефть и про чие жидкости в баках, расположенных в трюмах. Некоторые танкеры в 20 раз длиннее теннисного корта.
Подводные лодки
Подводные лодки погружаются и всплывают, изменяя свою относительную плотность. У них на борту есть большие контейнеры – балластные резервуары. Когда из них уходит воздух и внутрь закачивается вода, плотность лодки увеличивается и она погружается. Чтобы всплыть на поверхность, экипаж удаляет из резервуаров воду и накачивает туда воздух. Плотность вновь уменьшается и лодка всплывает. Балластные резервуары помещаются между внешним корпусом и стенками внутреннего отсека. Экипаж живёт и работает во внутреннем отсеке. Подводная лодка оснащена мощными винтами, которые позволяют ей двигаться сквозь толщу воды. На некоторых лодках установлены атомные реакторы (см. статью «Ядерная энергия и радиоактивность«).
Почему корабли не тонут? Описание, фото и видео
С самого зарождения кораблестроения люди прилагают массу усилий, стараясь создать корабли, которые не тонут. Первые деревянные суда были легче воды. Но развитие науки и знание законов физики позволило строить и стальные, и даже железобетонные суда.
Железобетонные корабли строились в Северной Америке в первой половине XX века, когда во время двух мировых войн ощущался дефицит стали.
Кораблю помогают не тонуть законы физики
Плавучесть судна определяется законом Архимеда: жидкость выталкивает тело с силой, равной весу жидкости в объеме погруженной в нее части тела. Основная хитрость здесь заключается в объеме – чем больше объем корабля, тем более толстыми можно сделать его металлические борта и тем больше дополнительного груза он может взять на борт, оставаясь при этом на плаву. Так получается потому, что основной внутренний объем корабля заполнен воздухом, который в 825 раз легче воды. Именно воздух придает плавучесть кораблю.
По этому же принципу возможно погружение и всплытие подводных лодок – при погружении балластные цистерны заполняются водой, лодка теряет плавучесть и погружается. При всплытии – в них подают воздух под давлением, вытесняющий воду. По этому же принципу плавает в ванне металлический тазик – внутри него находится воздух, занимающий большую часть всего объема тазика. Если же внутренний объем тазика заполнить камнями или металлом – он утонет, потому что вес его станет слишком большим.
Инженерные решения-остойчивость корабля
На плавучесть корабля, его способность сопротивляться силам ветра и волн действует принцип рычага. Если тазик, который спокойно плавает в ванне, запустить в речку – он вскоре наберет воды и утонет, потому что его будет наклонять ветер и захлестывать волны.
малая остойчивость
С кораблем тоже может случиться нечто подобное, если у него малая остойчивость. В истории бывали случаи, когда сотни пассажиров, собравшиеся у одного борта – вызывали крен судна и его затопление. Много кораблей гибло во время штормов из-за того, что их переворачивал ветер и волны.
Остойчивость судна
Остойчивость судна – это его способность сохранять устойчивое положение в воде. Зависит она от места, где находится центр тяжести судна. Чем он ближе к поверхности – тем проще перевернуть корабль и тем меньше остойчивость.
Именно поэтому у современных кораблей самые тяжелые агрегаты – ходовые двигатели, генераторы, танки с запасами воды и топлива находятся в нижней части. Там же располагаются грузовые трюмы. Моряки знают, что на полностью загруженном судне – качка ощущается намного меньше, чем на пустом.
Для смещения центра тяжести как можно ниже, конструкторы специально утяжеляют киль с помощью свинцовых накладок. В спортивных судах утяжеленный киль вообще крепится под судном отдельно на балках и называется выносным.
На остойчивость сильно влияет и форма борта – наименьшей обладают суда с полукруглым дном, наибольшей – спортивные тримараны, имеющие два выносных корпуса-опоры по бокам. Действительно, наличие дополнительных опор в верхней части борта помогает сохранять остойчивость, мешая судну накреняться. Это знали еще в древности и прикрепляли вдоль верхней части борта лодки связки сухого камыша. А современные туристы с этой целью используют надувные баллоны, привязывая их по бортам байдарок.
Обязательные правила морехода
Чтобы избежать смещения центра тяжести, при загрузке современных кораблей используются компьютерные программы, помогающие просчитать – куда и сколько груза можно поместить, чтобы сохранить мореходные качества судна. Ответственным за правильное размещение груза является старший помощник капитана. Он командует погрузкой и в соответствии с расчетами, самые тяжелые грузы размещаются в трюмах, а более легкие – на палубе. Груз на корабле обязательно «найтовится», то есть привязывается. Это нужно, чтобы во время шторма он не перекатывался по трюмам и не изменял центр тяжести судна.
Весь корпус корабля разделен на герметичные отсеки. В нормальном состоянии перегородки между отсеками открыты. Когда корабль получает пробоину – тот отсек, где она расположена, перекрывается герметичными перегородками, чтобы вода не могла заполнить весь корпус.
Опасно во время шторма разворачивать корабль «лагом к волне», то есть боком. Слишком велика вероятность, что сильная волна перевернет корабль. Также опасна и волна в корму. Поэтому часто океанские суда во время сильных штормов начинают двигаться носом против волн, уходя с намеченного курса – это самый безопасный для корабля способ пережить непогоду. И только после окончания шторма они возвращаются на нужный курс.
Плавучесть и остойчивость судна – это основные его качества, обеспечивающие безопасность. Поэтому правила, помогающие сохранить их – обязательны к соблюдению. А конструкторские решения, способствующие их улучшению, всегда приветствуются.
Почему корабли не тонут – интересное видео
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Отчего они не тонут?
Отчего они не тонут?
Уместно задать каверзный вопрос: отчего все-таки плавают, а не тонут все эти надувные матрацы, лодки, камеры, поплавки?
Наверное, большинство ответит: потому, что они легче воды. И будут совершенно правы. А кто постарше, вспомнит при этом закон Архимеда, и будет еще более прав.
Жаль, конечно, что закон Архимеда уже открыт, иначе, пожалуй, его мог открыть и кто-нибудь из нас. Но только пытливому уму дано увидеть скрытый смысл явлений. По легенде, купание в ванне привело Архимеда к открытию его закона.
Разумеется, плавали в воде и до Архимеда, но вот объяснить, почему тела плавают и, главное, рассчитать возможную величину груза на лодке или корабле без закона Архимеда нельзя. Теперь любой старший школьник знает, что тело, погруженное в жидкость, теряет в своем весе ровно столько, сколько весит вытесненная им жидкость. Тело становится легче. Если оно и без того мало весит, как надувная лодка, то стоит совсем немного погрузить его в воду, чтобы вес вытесненной телом жидкости стал равным весу самого тела. Оно окажется как бы невесомым! Лодка поплывет, а не пойдет ко дну.
А если попытаться погрузить лодку глубже? С лодкой, правда, это трудно, но вот рядом с ней плавает надутая баскетбольная камера, попробуем надавить на нее. Чтобы удержать камеру под водой, нужна немалая сила. Вырвалась! И сразу же пулей вылетела из воды.
Ясно, почему. Вес вытесненной воды стал больше веса камеры. Она «потеряла» в весе больше, чем весит сама. Значит, на камеру стала действовать подъемная сила. Величину силы, которую называют архимедовой, найти просто — она есть разница в весе вытесненной воды и камеры. Чем больше камера и чем она легче, тем значительней подъемная сила.
Как поднимают со дна моря затонувшее судно? Сначала под него подводят металлические понтоны — тонкостенные бочки. Потом сверху по шлангам подают в них сжатый воздух. Он вытесняет воду и образующиеся таким образом воздушные подушки (на этот раз — в металлической оболочке) выталкивают корабль на поверхность воды.
Понтоны не обязательно должны быть металлическими, их можно сделать и надувными. В ФРГ применяется аварийный понтон в виде огромного надувного матраца длиной тридцать метров. В Англии надувные шары используют для подъема со дна морского затонувших… сокровищ, поиски которых стали в последнее время страстью многих искателей счастья. Поиски сокровищ знаменитой «Непобедимой армады» — погибшей в бурю у берегов Ирландии в 1588 году большой эскадры испанских кораблей, направленной против Англии Филиппом 11 Испанским, — ведутся не только с помощью подобных шаров, но и с борта нескольких надувных лодок.
В Венгрии изобрели хитрый способ подъема судов, затонувших на особенно большой глубине. Подавать сильно сжатый воздух в понтоны на такую глубину сложно, поэтому авторы нового способа предложили заполнять их водородом (очень легким и потому выгодным в данном случае газом), получаемым на дне. Если подействовать на морскую воду электрическим током (провода-то спустить на дно куда проще!), она разлагается на газообразные водород и кислород. Они и заполняют воздушные подушки для подъема корабля.
В последнее время в США аналогичным способом пытаются поднимать затонувшие учебные торпеды. К торпеде прикрепляются надувной баллон и прибор, носящий название газогенератора — он образует (генерирует) в результате химической реакции газы для заполнения баллона. Но как прикрепить это хитроумное устройство к торпеде, лежащей на большой глубине? Американцы пытаются приспособить для этой цели… китов. Утверждают, что наиболее подходящими оказываются киты-гринды. Остается только их дрессировать…
Начинают применять воздушные подушки и для более важной цели — в строительстве магистральных трубопроводов. В наше время нефть и газ стали важнейшим сырьем промышленности. Если хотите представить себе ужасную картину полной катастрофы на Земле, вообразите на мгновение, что нефти и газа больше нет, все израсходовано. Как для живого организма необходима непрерывная циркуляция крови, так нужна подобная система промышленности — по ней должны транспортироваться нефть и газ.
Тысячи судов-танкеров, сотни тысяч железнодорожных цистерн служат для перевозки нефти и газа. Но потребность в них быстро возрастает, и в помощь обычному транспорту их стали перекачивать по огромным трубам, диаметром в человеческий рост. Магистральные нефте- и газопроводы опутали весь земной шар, пересекая реки и пустыни, ущелья и горы, проходя по дну морей и океанов. Строятся все новые, и не без помощи воздушной подушки.
Часто бывает нужно поднять со дна требующий ремонта участок трубопровода. Как и в случае затонувших судов, это могут с успехом сделать воздушные подушки. Такие случаи бывали.
Когда нужно проложить трубопровод по дну реки, обычно сначала его протягивают через реку на плаву, а потом опускают на дно. Как правило, плавучесть трубопровода создается с помощью металлических тонкостенных барабанов, но можно применить и надувные подушки. В Англии для этого используются мешки диаметром полметра. Плавно меняя давление в мешках, можно регулировать скорость опускания трубопровода на дно и даже, при необходимости, снова поднять его.
Во время маневров или военных действий нужно, например, переправить автомашину через реку. Наводить понтонный мост долго, да и для одной машины дорого. Поэтому за рубежом иногда используют специальный «колокол» из аэростатной ткани. Сложенный, он занимает мало места, а при необходимости его быстро надувают, внутри него автомашину подвешивают на тросах и переправляют на противоположный берег.
Можно переправить машину и иначе — не внутри воздушной подушки, а снаружи. Надувной паром может быть подготовлен к использованию за считанные минуты.
Читайте также
Отчего «умирает» орудие?
Отчего «умирает» орудие? Если отдача и сокращает жизнь орудия, то очень незначительно.Отчего же орудие «заболевает» и «умирает»?Мы не рассмотрели еще одного действия газов – давления на стенки ствола. Оно стремится разорвать ствол.Вспомним, что давление газов очень
