Юный техник, 2010 № 02 - страница 18
Это, в частности, подтвердил и опыт эксплуатации монорельса, несколько лет назад построенного в Москве. Поезда по линии Тимирязевская — улица Эйзенштейна ходят довольно медленно и перевозят значительно меньше народа, чем обычные линии метрополитена.
Монорельсовая дорога системы К. Лартига, 1887 г.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТОРМОЗА
«В январском выпуске «ПБ» (см. «ЮТ» № 1 за 2010 г.) вы напечатали предложение Александра Примакова из Воркуты, в котором он предлагал бегать по воде на паровоздушной подушке, которая должна получаться в результате нагрева подошв особой обуви либо с помощью лазеров, либо электричеством.
Мне кажется, что у подобной обуви есть иное, куда более практичное применение, требующее, кстати, меньших затрат энергии. Каждую зиму, как только на тротуарах появляется гололедица, в травмопункты попадает множество людей, поскользнувшихся на ледяной корке. И хорошо, если падение обходится лишь ушибом. Нередко ведь случаются переломы.
Вот я и предлагаю: надо оснащать обувь в такие периоды особыми насадками на подошвы, которые, будучи нагреты электрическим током, будут не только обогревать ноги, но и растапливать при каждом шаге ледяную корку, обеспечивая пешеходу надежный контакт с асфальтом».
Такое вот, согласитесь, весьма практичное предложение прислал нам из Архангельска Виктор Коршунов. Однако он не привел в своем письме расчетов. А ведь согласно им получается: для того чтобы растопить ледяную корку примерно за 0,1 секунды (такой промежуток времени каждая нога контактирует с почвой при каждом шаге), придется разогревать подошву, как утюг, до температуры в сотни градусов. Между тем, тот же электрический утюг требует для своей работы как минимум киловатта энергии. Какой же тогда сверхмощный аккумулятор должен носить с собой пешеход? Сколько он будет весить?..
И все же рациональное зерно в предложении Виктора Коршунова есть. Это убедительно доказал его тезка, инженер Виктор Петренко, который работает в Лаборатории по исследованию льда Дартмутского колледжа, США. Он придумал пропустить под нижней поверхностью лыжи или сноуборда провода. Подсоединил их к разноименным полюсам 3-вольтового аккумулятора: один провод стал плюсовым, другой — минусовым. Через каждые несколько миллиметров изобретатель установил штыри, образующие ряды положительных и отрицательных электродов по всей нижней поверхности лыжи.
Теперь, спускаясь по трассе, горнолыжник, как только почувствует, что набрал чересчур большую скорость, может включить электрические тормоза.
Как сообщает журнал New Scientist, тормозной эффект возникает за счет полезного свойства льда, который представляет собой диэлектрик, способный удерживать заряд. Когда плюсовой электрод вступает в контакт с плотным снегом, он индуцирует отрицательный заряд. И наоборот, минусовой электрод заряжает снег положительно. Коль скоро разноименные заряды притягиваются друг к другу, лыжа прижимается к снегу и трение усиливается.
Есть еще один эффект, позволяющий замедлить движение по снегу и льду (см. рисунок).
Если посмотреть на поверхность снега через микроскоп, то можно увидеть множество малюсеньких бугорков высотой всего несколько микрометров. Когда они вступают в контакт с разноименными электродами на лыже Петренко, через снег проходит небольшой ток и расплавляет его.
«Точки соприкосновения совсем крошечные и расплавляются в течение одной миллисекунды», — выяснил В. Петренко. Однако, когда контакт с электродом нарушается, вода снова замерзает и пристает к лыже. А сила, необходимая для разрушения соединения между лыжей и снегом, затрудняет скольжение. По словам В. Петренко, тормоза отлично проявили себя в ходе испытаний: «Изменение в трении эквивалентно переходу человека со льда на сухую мостовую».
А если так, то, быть может, стоит оснастить подобными микроточками и подошвы ботинок Виктора Коршунова. Расход энергии резко снизится, а эффект останется. Кроме того, полагает В. Петренко, аналогичный эффект будет наблюдаться и в автомобильных шинах, которые уже не надо будет оснащать шипами, портящими дорожное покрытие.