Колесо, которое не слушается течения: как я спорила с физикой из-за одной странной картинки

Советская загадка

Знаете, как иногда находишь в архивах или интернете странную картинку и полчаса доказываешь ей, что она неправа? Со мной так и было. Увидела схему из старого сборника задач: колесо с лопастями на дне реки, течение идёт справа налево. Уверенно сказала вслух: «Ну, понятно, раз поток бьёт в правый бок, оно закрутится против часовой стрелки!» И… оказалась неправа. Пришлось разбираться, и физика процесса меня удивила.

Всё дело в том, что вода течёт не как единый монолит. Из-за трения о дно возникает эффект градиента скоростей: нижние слои воды почти неподвижны, а верхние — самые быстрые. Представьте толпу на эскалаторе: те, кто наверху, бегут, а нижние ряды еле плетутся.

Получается, на верхние лопасти колеса давит сильный, быстрый поток. А нижние, находясь в «тихой зоне» у самого дна, почти ничего не чувствуют. Эта разница в силе давления и становится решающей. Верхнюю часть колеса мощно толкает влево, а нижняя часть не встречает сопротивления, которое могло бы уравновесить этот толчок.

В итоге колесо, вопреки первой интуитивной догадке, начинает вращаться по часовой стрелке. Оно как будто «перекатывается» по дну против направления общего потока.

Так что иногда то, что кажется очевидным движением «за толпой», на деле оказывается сложным процессом под влиянием невидимых сил. Физика снова напомнила: прежде чем спорить с фактами, стоит вспомнить о деталях, которые скрыты под поверхностью.

Ранее мы поделились не менее интересной головоломкой.