Задачи по географии для
интеллектуальных марафонов
И.А. ЛЕЕНСОН
доцент химического факультета
Московского государственного университета
им. М.В. Ломоносова
Продолжение. См. № 22,
23/2005
12. Всегда по четвергам?
Вы, возможно, слышали веселую песенку на музыку
В. Берковского и М. Синельникова в
исполнении Татьяны и Сергея Никитиных:
...Из Ливерпульской гавани,
Всегда по четвергам,
Суда уходят в плаванье
К далеким берегам.
Плывут они в Бразилию...
...Только «Дон» и «Магдалина» —
Быстроходные суда, —
Только «Дон» и «Магдалина»
Ходят по морю туда.
Кто автор этих строк (они написаны в 1900 г.)? В чем
он ошибся?
Ответ. Автор — Редьярд Киплинг (1865—1936), это
стихотворение появилось в сказке «Откуда
взялись броненосцы» (перевод С.Я. Маршака). Вот
как оно звучит в оригинале:
I’ve never sailed the Amazon,
I’ve never reached Brazil;
But the Don and Magdalena,
They can go there when they will!
Yes, weekly from Southampton,
Great steamers, white and gold,
Go rolling down to Rio...
Oh, I’d love to roll to Rio
Some day before I’m old!
Ошибка же состоит в том, что два судна (а
происходило это, судя по дате создания
произведения, в XIX веке) не могли обеспечить
еженедельное сообщение между Англией и
Бразилией. Действительно, согласно атласам,
морской путь от Лондона до Рио-де-Жанейро равен 9
700 км (конечно, это знать не обязательно;
достаточно считать примерно 10 000 км), и этот
путь каждое судно должно проходить не дольше, чем
за 7 дней — и то при условии, что в обоих портах
оно будет находиться всего несколько часов, что
вряд ли реально при регулярных рейсах. Будем
считать, что на переход судно тратит 160 ч (7 сут. = 168
ч, тогда
8 часов останется на отдых экипажа и на
подготовку к обратному плаванию). Значит,
скорость судна должна быть не меньше
9700/160 = 61 км/ч,
или 33 узла (узел — единица измерения скорости
морских судов, 1 узел = 1 морской миле в час, или 1,852
км/ч). С такой скоростью могут передвигаться лишь
нынешние военные корабли, и то в течение
ограниченного времени. Так, линкор, построенный в
начале 50-х годов XX в., делал 28—33 узла (52—61 км/ч),
крейсер — до 40 узлов (74 км/ч), торпедный катер — до
50 узлов (93 км/ч), более новые — до 100 км/ч, и при
такой скорости они потратили бы на рейс
Лондон—Рио более четырех суток, но даже они не
смогли бы проделывать весь путь туда и обратно
регулярно с такой скоростью.
В последние годы в глянцевых журналах
появилась реклама яхт «мега» и «супер»; у них нет
мачт и парусов, мощность двигателя превышает 16
тысяч лошадиных сил (12 000 кВт), что в несколько
раз превышает мощность электровоза, везущего
тяжелый состав! Такая яхта, предназначенная для
миллиардеров, может развить скорость до 60 узлов
(более 110 км/ч). Но, понятно, что с такой скоростью
она сможет двигаться лишь ограниченное время и
ни для каких межконтинентальных перевозок
пассажиров не предназначена.
Вернемся теперь в XIX век. Пароход 1807 г. мог
двигаться со скоростью 5 узлов. Русские
броненосцы 60-х годов делали до 9 узлов, к концу
века — до 17 узлов; крейсеры — 15—17 узлов,
эскадренные миноносцы — 15 узлов. Значит, они нам
не годятся (а у Киплинга как раз написано про steamers
— пароходы). А парусные суда? Могли ли они
выполнить поставленную Киплингом задачу? О
рекордах парусных судов можно прочитать в первом
томе весьма познавательной книги: William H. Ukers.
«All about Tea», изданной в Нью-Йорке в 1935 г. В ней
приводятся некоторые сведения о так называемых
«чайных гонках», проводившихся «чайными
клиперами» — судами, которые привозили чай и
другие колониальные товары из Южной и
Юго-Восточной Азии в Европу. Вот что пишет Юкерс:
«Считали, что самым быстрым судном, когда-либо
бороздившим моря, была “Морская ведьма”
водоизмещением 890 т, спущенная на воду в 1846 г. Она
доплыла до Гонконга за 104 дня и возвратилась в
Нью-Йорк из Кантона за 81 день. Затем она улучшила
свои показатели, делая за сутки 358 миль». Эта
скорость соответствует всего 15 узлам, что вдвое
меньше требуемых для «Дона» и «Магдалины».
Далее Юкерс пишет: «В 1868 г. в “чайных гонках”
участвовал “Сэр Ланселот”; путь от Фучжоу до
Лондона он проделал за 98 дней. В 1869 г. он стал
победителем “чайных гонок”, пройдя тот же путь
за 89 дней, делая за день 354 мили». Как видим,
скорость почти та же. Рекорд же для парусных
судов, установленный в 1972 г., составил 26 узлов
(около 43 км/ч). Для этой цели была специально
спроектирована яхта, названная «Кроссбоу»
(«Арбалет»), причем с указанной скоростью она
промчалась лишь на отрезке длиной 500 метров.
Весьма примечательно, что это узко
специализированное спортивное судно способно
двигаться только одним галсом, т.е. одним бортом к
ветру, а если оно повернется другим бортом, мачта
упадет на головы экипажа. Так что ни о каких
дальних плаваниях на такой яхте и речи идти не
может.
Итак, вывод однозначен: чтобы «всегда по
четвергам» можно было отправиться из Англии в
Бразилию, необходимо было иметь по крайней мере 5
судов.
В заключение отметим, что Киплингу все же
удалось осуществить свою мечту о поездке в
Бразилию — но только не «some day before I’m old» (у
С.Я. Маршака перевод почти дословный: «...до
старости моей»), а лишь в 1927 г., когда он был уже
далеко не молод.
13. Хранитель времени
«Правь, Британия, морями!» — это произведение
стало неофициальным гимном Британии. Но мало кто
знает, что свое могущество на морях Британия
приобрела во многом благодаря Джону Харрисону,
сыну простого плотника, который в 1725 г. изобрел
особо точные маятниковые часы. После
усовершенствований погрешность их хода не
превышала 5 секунд за 3 месяца; для того времени
это была феноменальная точность! В результате
капитаны британских кораблей получили
возможность точно определять свои координаты в
море (до этого корабли часто терпели катастрофы
из-за ошибочного определения своего
местоположения), а изобретатель получил (хотя и к
концу жизни) от парламента огромную по тем
временам премию 10 000 фунтов стерлингов.
Вопросы:
А. Географическое положение точки на
земном шаре определяется широтой и долготой.
Одну координату умели определять еще в
древности. Какую? Как это можно сделать?
Б. Почему изобретатель точных часов
получил такую большую премию? Для определения
какой координаты необходимы особо точные часы?
Почему?
Ответы:
А. Определение широты не представляло
больших затруднений. Ее можно определить
достаточно точно по Солнцу; для этого надо
определить угол, на который Солнце поднялось, в
тот момент, когда оно находится на максимальной
высоте над горизонтом (в полдень). По специальным
таблицам затем легко вычислить широту этого
места. Ночью определение широты можно сделать по
высоте Полярной звезды (в Южном полушарии надо
выбрать другую звезду). Это измерение можно
проделать с помощью сравнительно простых
приборов. При этом не требуется особо точного
знания времени.
Б. В начале XVIII в. английское
адмиралтейство объявило, что оно выплатит
огромную премию тому, кто найдет способ
определять долготу местонахождения корабля в
открытом море. Чтобы определить долготу, надо
точно знать разницу во времени между моментом
полудня на меридиане Гринвича (или любом другом
меридиане, принятом за нулевой, исходный) и
моментом полудня в месте нахождения корабля.
Таким образом, необходимо иметь на корабле
точные часы, «хранящие» время с момента выхода
корабля в море. Это стало очевидным еще в 1510 г.
испанцу Санта-Крусу, однако в те времена не было
еще даже маятниковых часов.
Премию за метод определения долготы в море
почти одновременно назначили и другие
государства: испанский король Филипп III
предложил вознаграждение в тысячу экю,
голландское правительство — в 30 000 флоринов. И
вот в 1725 г. английский часовой мастер Джон
Харрисон создал серию хронометров, отстававших
или спешивших всего на несколько сотых долей
секунды в сутки. Он получил обещанные деньги. А
английское правительство за сравнительно
небольшую для государства сумму получило
важнейшее стратегическое изобретение,
позволившее Англии, опередив другие морские
державы, стать владычицей морей. Как уверяет
американский журналист С. Моррис, если бы
адмиралтейство просто взялось финансировать
работы по созданию точных часов, это обошлось бы
ему гораздо дороже.
Почему же для мореплавателей так важен хороший
хронометр? Разность долгот двух мест на Земле
равна разнице времен в этих местах (речь, конечно,
идет не о поясном, а о солнечном времени).
Капитанам была точно известна долгота Лондона, и
если они знали точное лондонское время (по
хронометру) и могли определить местное время
(например, по Солнцу), можно было рассчитать, на
каком меридиане находится корабль, то есть его
долготу. Неточные часы за несколько месяцев
плавания накапливали ошибку в десятки минут и
больше. В сутках 1 440 минут, поэтому ошибка во
времени всего в одну минуту приводит к линейной
ошибке на экваторе по долготе на
40 000 км/1 440 = 28 км,
а ошибка в полчаса дает ошибку в 840 км! В средних
широтах ошибка меньше раза в полтора-два, но все
равно она значительна.
Окончание следует |