Я — плавучесть

Вы когда-нибудь чувствовали это? Этот мягкий, настойчивый толчок, когда вы пытаетесь утопить пляжный мяч в бассейне? Или ту удивительную лёгкость, которую вы ощущаете, когда лежите на спине и плывёте, глядя на облака? Это я. Я — та самая тайная сила, которая помогает резиновым уточкам держаться на плаву в ванне, а гигантским стальным кораблям — пересекать океан, не утонув. Тысячи лет люди ощущали мою силу, но у них не было для меня имени. Они видели, как брёвна плывут по рекам, и удивлялись, как что-то такое тяжёлое может лежать на воде, словно на твёрдой кровати. Они строили простые плоты и лодки, методом проб и ошибок учась работать со мной, даже не понимая до конца моих правил. Я была тихой, полезной загадкой, постоянным спутником в их отношениях с водой. Прежде чем у вас появилось название для гравитации, вы чувствовали её притяжение. Точно так же вы всегда чувствовали мой подъём. Я — причина, по которой пробка выскакивает на поверхность, и почему айсберг, целая ледяная гора, может дрейфовать по морю. Я — это восходящее объятие, которое могут дать вода и даже воздух. Меня зовут Плавучесть, и моя история — о знаменитой ванне, огромных кораблях и даже о путешествиях в небо.

Мой звёздный час в истории человечества наступил в 3-м веке до нашей эры, благодаря очень умному человеку по имени Архимед, который жил в Сиракузах, городе на острове Сицилия. Легенда гласит, что у царя Гиерона II была проблема. Он дал ювелиру кусок золота, чтобы тот сделал новую корону, но подозревал, что хитрый мастер подмешал туда более дешёвое серебро. Он попросил Архимеда выяснить, была ли корона из чистого золота, не повредив её. Архимед ломал голову над этой задачей несколько дней. Затем, однажды днём около 250 года до нашей эры, когда он опускался в общественную баню, он заметил, как уровень воды поднялся и вода перелилась через край. В тот же миг он всё понял. Он осознал, что количество вылившейся воды связано с тем, сколько места занимало его тело. И он понял, что я выталкиваю его вверх с силой, равной весу воды, которую он вытеснил. Он был так взволнован, что, как говорят, выскочил из ванны и побежал по улицам с криком «Эврика!», что означает «Я нашёл!». Это стало известно как принцип Архимеда, и это был первый раз, когда кто-то записал правила моей работы. Он использовал эту идею, чтобы решить проблему царя. Сравнив количество воды, вытесненное короной, с количеством, вытесненным слитком чистого золота того же веса, он доказал, что ювелир сжульничал. Это открытие было важно не только для поимки нечестного работника; оно изменило мир. Теперь кораблестроители могли использовать мой принцип для проектирования более крупных, безопасных и эффективных судов. Они поняли, что корабль плывёт, потому что его корпус вытесняет большое количество воды, и пока вес этой вытесненной воды больше веса корабля, я могу удерживать его на плаву. От могучих трирем Древней Греции до каравелл исследователей 15-го и 16-го веков, которые плавали по всему миру, понимание меня было ключом к покорению океанов.

Но я работаю не только в воде. Я действую в любой жидкости, и это включает в себя воздух вокруг вас. Людям потребовалось немного больше времени, чтобы это осознать. В 18-м веке два французских брата, Жозеф-Мишель и Жак-Этьенн Монгольфье, заметили, что дым от костра поднимается вверх. Они предположили, что если им удастся собрать этот горячий воздух в большой лёгкий мешок, я смогу его поднять. 4-го июня 1783 года они провели свою первую публичную демонстрацию воздушного шара. Воздух внутри их шара, нагреваясь, становился легче и менее плотным, чем более холодный воздух снаружи. Я увидела этот менее плотный воздух и дала ему мощный толчок вверх, поднимая весь шар в небо. Внезапно человечество смогло летать. Моя работа заключается не только в том, чтобы поднимать вещи, но и в том, чтобы контролировать движение внутри жидкости. Подумайте о подводной лодке. Она — мастер работы со мной. Чтобы погрузиться, она заполняет специальные резервуары, называемые балластными цистернами, водой, становясь тяжелее и плотнее окружающей воды, и поэтому тонет. Чтобы подняться, она выталкивает воду сжатым воздухом, снова становясь легче, чтобы я могла вытолкнуть её обратно на поверхность. Рыбы делают это естественным образом с помощью внутреннего органа, называемого плавательным пузырём. Сегодня я повсюду. Я в спасательном жилете, который обеспечивает вашу безопасность на лодке, в метеозонде, который собирает информацию высоко в атмосфере, и в грузовых судах, которые соединяют наш мир, перевозя товары через огромные океаны. Я — фундаментальная сила физики, молчаливый партнёр в исследованиях и инженерии. В следующий раз, когда вы увидите лодку, скользящую по озеру, или почувствуете себя удивительно лёгким в бассейне, вспомните обо мне. Я — Плавучесть, и я здесь, чтобы поднимать вас, открывать мировые океаны и небеса и напоминать вам, что иногда величайшие открытия начинаются с простого всплеска.

Вопросы по чтению

Нажмите, чтобы увидеть ответ

Ответ: Главная идея истории заключается в том, что плавучесть — это фундаментальная сила природы, которая была открыта Архимедом и с тех пор используется человечеством для исследования океанов и неба, от древних кораблей до современных подводных лодок и воздушных шаров.

Ответ: Царь Гиерон II попросил Архимеда определить, сделана ли его новая корона из чистого золота, не повредив её. Архимед решил проблему, погружая корону и слиток чистого золота одинакового веса в воду и сравнивая объём вытесненной воды; поскольку корона вытеснила больше воды, он доказал, что она была менее плотной и, следовательно, не из чистого золота.

Ответ: Архимед был так взволнован, потому что, заметив, как вода выплёскивается из ванны, он внезапно понял ключевой принцип: тело вытесняет объём воды, равный своему собственному объёму, и на него действует выталкивающая сила. Это озарение дало ему простой способ решить сложную проблему с короной, над которой он долго размышлял.

Ответ: Автор выбрал слова «восходящее объятие», чтобы создать дружелюбный и позитивный образ плавучести. Слово «объятие» подразумевает поддержку и безопасность, а «восходящее» точно описывает направление силы, делая сложное физическое явление понятным и близким для читателя.

Ответ: Принцип плавучести был применён к полётам, когда люди поняли, что он работает в любой жидкости, включая воздух. В рассказе приводится пример братьев Монгольфье, которые в 1783 году создали воздушный шар. Они нагрели воздух внутри шара, сделав его менее плотным, чем окружающий холодный воздух, и сила плавучести (выталкивающая сила воздуха) подняла шар в небо.