У кого длиннее тормозной путь: поезд против корабля

09.09.2022, 13:22
Кому в детстве не говорили, что перебегать пути перед поездом нельзя? И что корабль остановить непросто, тоже слышали. Мы не о том, не про безопасность. Вот чисто из любопытства, кому всё-таки труднее остановиться — поезду или кораблю?
Рома Назаров
У кого длиннее тормозной путь: поезд против корабля
Samuel Svec on Unsplash

Этот вопрос могли бы задавать эйчары на собеседовании, чтобы узнать, насколько хорошо соискатель умеет решать задачи в условиях нехватки данных.

Мы решили поиграть в такого соискателя. Следите за мыслью, а дочитав, выскажите своё мнение. Итак, поехали.

Прикидываем тормозной путь поезда

Теоретически, чтобы его посчитать, достаточно школьных знаний физики. Прикидываем коэффициент трения стали о сталь (0,15) и легко подсчитаем, что составу, движущемуся на типичной для обычных (не скоростных) поездов скорости 90 км/ч, нужно 212 метров до полной остановки.

На практике, как мы понимаем, вмешиваются и другие факторы:

  • Колёса и рельсы могут не быть идеально сухими,
  • Не все тормоза сработают в полную силу,
  • машинисту нужно время, чтобы среагировать и «дать по тормозам».
  • Корректируем наш ответ: поезду нужно от 212 метров и более.

Ломаем голову над кораблём

Тут сложнее, ведь формулы расчёта сопротивления воды довольно сложны и в них приходится учитывать массу факторов, включая форму подводной и надводной частей корпуса и мощность двигателя. Кроме того, размер и масса (простите — водоизмещение) кораблей очень сильно варьируются, от речного трамвайчика до супертанкера.

Давайте попробуем рассуждать логически. Скорость типичного корабля всё-таки ниже, чем у поезда. Но у них нет тормозов, а только винты. А что действует сильнее — волновое сопротивление или вязкость воды? А ещё надо учитывать, попутный или встречный ветер, оброс ли корпус ракушками, гружёный корабль или пустой… нет, не получается.

А если просто поискать реальные, а не теоретические данные?  

Любопытство-то хочется удовлетворить, так что идём в Сеть. Вот что имеем на самом деле:

Рельсовый транспорт

  • Пригородному поезду нужно от 200 метров — близко к теоретическому пределу (исходная скорость прежняя 90 км/ч).
  • А вот гружёному товарному поезду на практике нужно от двух километров, чтобы остановиться, что гораздо больше теоретического минимума.
Akshay Nanavati / Unsplash
Два километра, Карл!

Морской транспорт

Согласно справочным данным, корабль может экстренно остановиться через:

  • 5 своих длин — если это военный или пассажирский корабль с хорошими обводами.
  • 11–13 длин — гружёный сухогруз.
  • 15–20 длин — супертанкер, полный нефти.

В переводе на человеческий язык, это означает следующее:

  • у речного трамвайчика тормозной путь около 200 м — как у пригородного поезда.
  • у речного сухогруза 1,5–2 км
  • примерно столько же у огромного лайнера Queen Mary 2 — около 2 км.
  • у крупнейшего в мире танкера Knock Nevis он бы составил 9 км.
Jordan Steranka | Unsplash
А как бы вы стали решать такую задачку?

©  Популярная Механика