Основы гидродинамики: почему корабли притягиваются друг к другу, если плывут рядом
Кораблям нередко приходится проходить друг рядом с другом и бывает, что они «присасываются». Почему так происходит и от чего зависит сила, сближающая суда?
Динамика потоков жидкости порой может творить «чудеса». Плывущие рядом ровно в одном и том же направлении суда начинают вдруг сближаться друг с другом, движимые невидимой силой. Однако гидродинамика может достаточно легко объяснить, почему происходит это явление.
Этот эффект описывается уравнением Бернулли, которое связывает скорость стационарного потока жидкости с давлением, которое он оказывает на объекты. Согласно этому уравнению, при увеличении скорости потока снижается давление, которое он создает. Когда два судна идут близко друг к другу, скорость потока воды между их «внутренними» — расположенными друг напротив друга — бортами становится выше, из-за чего снижается давление жидкости на борта.
При этом сила, действующая на «наружные» борта остается той же самой. В результате возникает разница давлений, которая толкает корабли друг к другу. Скорость, с которой суда будут сближаться, зависит от нескольких параметров. Во-первых, это размер судов. Наиболее явно эффект присасывания будет проявляться для кораблей различающихся размеров. Поэтому на небольшой лодке опасно проплывать мимо большого корабля — она может так сильно удариться, что перевернется вместе с людьми.
Второй фактор — скорость. Чем выше скорость судов, тем ниже давление между их внутренними бортами и тем сильнее потоки жидкости сближают их. Также многое зависит от расстояния — чем оно меньше, тем выше сила, присасывающая суда.
