Fenomen mrtve vode: gdje je nestala Kleopatrina flota

Fenomen mrtve vode: gdje je nestala Kleopatrina flota
Fenomen mrtve vode: gdje je nestala Kleopatrina flota
Anonim

Ranije neobjašnjivo kočenje i tresenje potpuno operativnih brodova u takozvanoj "mrtvoj vodi" konačno je dobilo znanstveno objašnjenje.

Kad brod uđe u mrtve vode, putovanje se prekida. U najboljem slučaju, plovilo s potpuno ispravnim motorima će usporiti, u najgorem slučaju će se zaustaviti. Stražnji vjetar može pomoći mornarima, ali čak i s punim jedrima, brod će se kretati sporije nego što bi trebao.

Fenomen mrtve vode prvi je primijetio norveški istraživač Fridtjof Nansen 1883. Idući na sjever Sibira, putnik se našao u zoni u kojoj je njegov brod toliko usporio da mu je postalo teško kontrolirati. Nansen nije brzo povećao potrebnu brzinu i nije shvatio šta se dogodilo.

Godine 1904. švedski fizičar i okeanograf Wagn Walfried Ekman opisao je sličan fenomen. Naučnik je u svojoj laboratoriji postavio eksperiment sa vodom različite slanosti, kao u onom dijelu Arktičkog okeana, gdje je Nansen ranije "stao". Ekman je otkrio da se mehanički valovi stvaraju na granici između slojeva. Kada dno broda stupi u interakciju s tim valovima, oni stvaraju dodatni otpor.

Nakon Ekmanovog otkrića, naučnici su shvatili da je fenomen mrtve vode uzrokovan različitom gustoćom slojeva tečnosti. Razlike u gustoći mogu nastati zbog različite slanosti ili temperature vode. Ali u svakom slučaju, kapetan broda ima samo dvije mogućnosti. S mukom može promatrati kako se brod vuče konstantno nenormalno niskom brzinom, što je jednom osjetio Nansen; ili stajati na mostu i ljuljati se iza broda, doživljavajući naglo uzbuđenje koje je Ekman otkrio u laboratoriji.

Shvaćajući uzrok i vrste fenomena mrtve vode, naučnici nisu poznavali mehanizam hvatanja brodova u zatočeništvu talasa. Tek nedavno su fizičari, mehaničari fluida i matematičari sa Instituta za prirodne nauke CNRS i Laboratorije za matematiku i primijenjene nauke Univerziteta u Poitiersu prvi put opisali ovaj misteriozni fenomen. Saopćenje za javnost o studiji dostupno je na web stranici CNRS -a.

Tim naučnika klasificirao je valove koji se javljaju kada slojevi tekućine različite gustoće dođu u međusobni kontakt, a zatim simulirali kretanje broda duž ranije matematički opisanih valova. Simulacije su pokazale da se učinak mrtve vode javlja kada valovi formiraju nešto poput pokretne trake. Uz ovu "traku" brod se jedva primjećuje kako se pomiče naprijed ili nazad, što izgleda kao usporavanje sa strane.

Eksperiment je također pokazao da nema fundamentalnih razlika između fenomena koje je primijetio Nansen 1883. i Ekman 1904. Ekmanove oscilacije postupno prigušuju, a brod se počinje kretati polako i konstantnom brzinom.

Rad naučnika odmah je doveo do nove hipoteze o jednoj od najstarijih misterija čovječanstva. Još uvijek nije poznato zašto su tokom bitke kod Actiuma (31. pne.) Moćni Kleopatrini brodovi poginuli pri sudaru sa Oktavijanovom slabom flotom. Pretpostavimo li da je zaljev Aktia, gdje se vodila bitka, bio ispunjen mrtvom vodom, postaje jasno zašto moć Kleopatrinih brodova nije pomogla vladaru. Trenje je obrnuto proporcionalno brzini: što se više vučete po otpornoj površini, ona se više opire. To znači da bi slabi Oktavijanovi brodovi u mrtvim vodama mogli biti upravljiviji i brži od moćne flote egipatske kraljice.

Preporučuje se: