Человек в воде

Трудно сказать, по каким формулам производился расчет всасывающей силы воды (термин, кстати, совершенно неудачный). Если бы это было так, то никто из плавающих в реках на расстоянии 30-50 метров от берега или осмелившихся заплыть на середину реки не вернулся бы из воды живым. Ибо скорость 1 метр в секунду есть 3,6 километра в час – это приблизительная скорость течения большинства наших равнинных рек, а, например, максимальная сила тяги, которую при плавании кролем на груди способен развить мастер спорта, как показали исследования, достигает 22-22,5 килограмма. Причем у пловцов второго разряда зафиксированы соответственно величины лишь в 9-10 килограммов. Куда уж тут второразрядникам: мастера спорта и те не смогли бы сопротивляться всасыванию текущей воды с силой 30 килограммов.

Таким образом, тезис о водоворотах и втягивании человеческого тела в воду не выдерживает никакой критики. А ведь совсем не исключено, что в таком вот виде эта «истина» о водоворотах преподносится и на уроках физики, когда учителя для более углубленной проработки материала привлекают дополнительные пособия или адресуют ребят к научно-популярной литературе. Скольким же поколениям любознательных школьников за полстолетия удалось внушить, что «текущая вода всасывает человека»!

Однако, вернемся к письмам. Вы заметили, что почти все авторы утверждают: тянет? И это как раз те, кто не задавался целью спокойно проверить, кто и теперь считает, что водовороты есть всюду и что они опасны для пловца. А те, кто сознательно заплывал в водоворотные зоны, чтобы испытать на себе их действие, – за быки мостов, в крутящиеся струи, в стремнины на быстрых реках – утверждают: «Не тянет». Вот пишет женщина, ветеринарный врач по профессии: «Воронки я тоже старалась испытать. На реке Селенге во время ливней вода несется с огромной скоростью, на ее поверхности хорошо видны всякие воронки, завихрения. И сколько бы я ни заплывала, ни одна воронка не могла меня втянуть в себя…»

Так как же все-таки: тянет или не тянет? Давайте попытаемся разобраться. Проведем простой опыт: налив воды в таз или ванну, погрузим руку на глубину 8-10 сантиметров и выполним под водой плавный горизонтальный гребок сомкнутыми пальцами. Мы увидим, что над рукой создается зона перемешивания с маленькими вращающимися ямочками на поверхности. Такие же вращающиеся «кнопочки» можно наблюдать тихими летними вечерами на зеркальной глади воды, если приглядеться к ее поверхности с неподвижно стоящей где-нибудь на середине реки или сплавляющейся по течению лодки. При этом становятся заметны возникающие на несколько секунд легкие разводы, отличные от всплесков рыб в вечернюю зорю. Это все следы поперечных смещений в движущейся жидкости – периодически появляющиеся вихри, поднявшиеся к поверхности и здесь успокаивающиеся.

Следовательно, из опыта в тазу можно сделать первый вывод: при возмущении слоев вода в силу текучести и инерции движения перемещается с образованием у свободной поверхности вращающихся вихрей. В стоячей воде они через какое-то время успокаиваются, а в текучей – стихают по мере удаления от очага возмущений. (Кстати, хорошо видны крупные закручивающиеся вихри, возникающие при сильном гребке веслами: тихим вечером, когда весельная лодка движется по спокойной глади воды, ее след за кормой остается отмеченным двумя рядами таких исчезающих вихрей.)

Здесь уместно вспомнить, что в механике различаются два типа движения жидкости: спокойное, так называемое ламинарное, как бы слоистое, при котором один слой жидкости скользит по другому, не смешиваясь с ним; и вихревое, или турбулентное, при котором частицы жидкости движутся беспорядочно, во всех направлениях, делают петли, возвращаются назад. При очень малой скорости жидкость в природе может двигаться параллельными слоями, то есть ламинарно. С возрастанием скорости, если нет других возмущающих моментов, ламинарное течение может перейти в турбулентное. Тогда, вследствие возрастания сил трения, слои жидкости начинают срываться, появляются пульсирующие вихри закручивания одного слоя о другой и вращение вокруг некоторых мгновенно возникающих осей.

Это рождение водяного вихря приводит к тому, что на границе с воздушной средой, где гидростатическое давление минимально или практически равно нулю, вода центробежной силой вихря слегка отжимается в стороны от мимолетно существующей оси вращения. При тихом течении образуются маленькие ямочки – «кнопочки» – диаметром от 1 до 2 сантиметров, при быстром течении – до нескольких десятков сантиметров. По мере удаления от места возникновения вихри распадаются.

Турбулентное, или вихревое, движение наблюдается во всех текучих водоемах, даже в очень медленных реках, где местами течение кажется ламинарным.