高二趣味物理：破冰船是怎样进行工作的？

高二趣味物理：破冰船是怎样进行工作的？ 导读：不管学习什么，只要有兴趣就一定可以学好。下文是培养高二同学们学习物理 兴趣的好材料：破冰船是怎样进行工作的？ 在洗澡的时候，请你利用机会做下面的试验。在跳出浴盆以前，先打开它的放水孔， 继续让自己的身体躺在盆底上。这时你的身体露出水面的部分在逐渐加多，同时你也觉得 你的身体在逐渐变重。在这种情况下，你可以极清楚地看出，只要你的身体一露出水面， 它在水里失去的重力（你可以回想一下你在水里的时候曾经觉得自己是多么轻啊！）就立 刻恢复。 鲸鱼不由自主地在做着同样的试验──在退潮的时候，如果搁在浅水滩上，也会有同 样的感觉的。但是这对它会引起致命的后果：它会被自己的惊人的重力压死。难怪本来是 哺乳动物的鲸鱼，却要住在水里：水的浮力能够救它，使它免得因重力的作用被压死。 以上所讲的跟本文的标题有很密切的关系。破冰船的工作是用相同的物理现象做基础 的：露在水面上的那一部分船身，因为它的重力没有水的浮力作用把它抵消掉，所以仍旧 有它原来的“陆上”重力。你不要以为破冰船在行驶的时候是用自己的船首部分的压力不断 地切开冰的。破冰船不是这样工作的，这样工作的是切冰船，例如像在 30 年代著名的“里 特克”号。这种工作方法只能用来对付比较薄的冰。 真正的海洋破冰船是用另外一种方法工作的。破冰船上的强大的机器在开动的时候， 能把自己的船首移到冰面上去。它的船首的水下部分就是因为这个缘故造得非常斜。船首 出现在水面上的时候，就恢复了自己的全部重力，而这个极大的重力就能把冰压碎。为了 加强作用力，有时候在船首的贮水舱里，还要盛满水──“液体压舱物”。 在冰块的厚度不超过半米的时候，破冰船就是这样工作的。遇到更厚的冰块，就要用 船的撞击作用来制服它这时候破冰船就向后退，然后用自己的全部质量向冰块猛撞上去。 这时候起作用的已经不是重力，而是运动着的轮船的动能；船好像变成了一个速度不大但 是质量极大的炮弹，变成了一个撞锤。 几米高的冰山，破冰船就得用它坚固的船首猛烈撞击几次，才能把它们撞碎。 参加过 1932 年有名的“西伯利亚人”号通过极地的航行的水手马尔科夫曾经这样描写过 这只破冰船的工作： 在几百座冰山中间，在密实地覆盖着冰的地方，“西伯利亚人”号开始了战斗。连续 52 小时，信号机上的指针老是在从“全速度后退”跳到“全速度前进”。在 13 班每班 4 小时的海 上工作里，“西伯利亚人”号疾驰着向冰块冲去，用船首撞它们，爬到冰上把它们压碎，然 后又退回来。厚达 3／4 米的冰块慢慢地让出了一条路。每撞一次，船身就可以向前推进 1 ／3。