By Nhà văn vĩ đại người Pháp Jules Verne (Jules Verne).
Đây là một cuốn tiểu thuyết mô tả chiến công này: “Torabocolo đã được gỡ bỏ khỏi các trụ hỗ trợ của cả hai bên và sẽ sớm được ra mắt. Sau khi rút cáp ra, cáp bắt đầu trượt. Sáu người tò mò bước vào. Lúc này, Một du thuyền xuất hiện và lao về phía mọi người dọc theo bờ biển nhô ra. Du thuyền muốn vào cảng, nên buộc phải đi qua xưởng đóng tàu chuẩn bị phóng Torabocolo. Khi du thuyền ra tín hiệu, lập tức dừng lại để tránh tàu vào sông. Bình thường. Tiếp tục làm việc, nếu không một bên sẽ lên cấp, một bên sẽ ào ạt, họ chắc chắn sẽ lao vào nhau, thuyền có thể chìm … Bỗng có người hét lên, thuyền Torabocolo quay lại và bắt đầu chèo thuyền. Khi hạ xuống trong quá khứ, hai người sẽ lao về phía nhau. Không thể ngăn được vụ va chạm nữa. Torabocolo nhanh chóng trượt xuống ngọn đồi … Ma sát mạnh tạo ra khói trắng và khói bốc lên trước mũi, và nó quay về phía mặt nước. Ai đó xuất hiện … Anh ta nắm lấy mỏ neo gắn vào cây cung và cố gắng treo nó. Sau đó, anh ta linh hoạt quấn nó trong một ống sắt gắn chặt với mặt đất, và cố hết sức để kéo sợi dây gần 10 Giây, cuối cùng, sợi dây neo bị đứt. Nhưng mười giây này là đủ: Torabocolo, khi nó rơi hoàn toàn xuống nước, chỉ chạm nhẹ vào du thuyền và trượt về phía trước: “
– Du thuyền đã trốn thoát. . Người giải cứu là Matiphu.
Jules Verne sẽ rất ngạc nhiên nếu ai đó nói với anh ta rằng anh ta không có nhiều thứ để hoàn thành một kỳ tích như vậy. Anh ta làm công việc phi thường này.
Cơ học cho chúng ta biết rằng một sợi dây được cuộn trên một hình trụ. Khi nó trượt, lực ma sát đạt đến sự gia tăng theo cấp số nhân của ma sát: nếu số vòng quay tăng theo cấp số nhân, lực ma sát là Tốc độ tăng theo cấp số nhân, để một em bé yếu đuối có thể cân bằng lực rất lớn tác dụng lên sợi dây trong khi giữ sợi dây 3-4. Đầu kia của con tàu chở hàng trăm hành khách. Đây không phải là vì sức mạnh kỳ diệu, mà là do ma sát của vết thương dây thừng quanh cột làm cho nó hoạt động.
Nhà toán học nổi tiếng thế kỷ 18 Euler đã phát hiện ra mối quan hệ giữa ma sát b công thức và số vòng dây trong cọc. Đây là công thức bạn cần hiểu sâu hơn:
F = f.ekα
trong đó:
f là lực kéo chúng ta sử dụng để chống lại lực F; e là 2 728 … (tự nhiên Cơ sở của số); k là hệ số ma sát giữa dây và trục; α đại diện cho “góc cuộn”, nghĩa là tỷ lệ giữa chiều dài hồ quang với chiều dài được xác định bởi một phần của vết thương dây trên bán kính cung.
Hãy thử áp dụng công thức này cho tình huống được mô tả bởi Jules Verne. F bây giờ là lực khiến con tàu lướt dọc theo boong phía bắc nghiêng.
Trọng lượng của tàu là 500.000N. Giả sử rằng góc nghiêng của con tàu là 1/10, không phải toàn bộ con tàu, nhưng chỉ 1/10 trọng lượng của nó được sử dụng để cuộn, có nghĩa là chỉ 50.000 N có hiệu ứng cuộn. Tiếp tục giả sử rằng k = 1/3. Xác định góc α ngay lập tức. Nếu chúng ta giả sử rằng Matiphu bao quanh ba trục quanh trục này, thì α sẽ bằng 6π.
Bằng cách thay thế các giá trị này trong công thức của Euler, chúng ta có được công thức sau: – 50.000 = F.2.726π .1 / 3
Từ đó: f = 93 N
Vì vậy, để hoàn thành kỳ tích xuất sắc này, “Người khổng lồ” vừa kéo sợi dây với gần 100 N. Chỉ .
Đừng nghĩ rằng 100 N chỉ là một con số lý thuyết, nhưng thực tế bạn phải sử dụng một lực lớn hơn nhiều so với con số đó. Nhưng ngược lại, đôi khi kết quả tính toán ở đây quá lớn: khi chúng ta sử dụng dây gai và cây gỗ, hệ số ma sát sẽ rất lớn, có nghĩa là không đủ nhân lực. Nếu chỉ có một sợi dây chắc chắn có thể chịu được sức kéo của thuyền, thì ngay cả một cậu bé yếu đuối vào thời điểm đó cũng có thể làm những điều tuyệt vời nếu anh ta quấn quanh tay cầm 3 hoặc 4 lần. Tốt hơn các vận động viên tuyệt vời của Jules Verne.
(Từ Vật lý vui vẻ)
