Технические фантазии в реальном
воплощении Technical fantasies in real entailment
Код tech.tft Выпуск No 80 Автор и ведущий Cesiy Мини-бассейн с "непрерывной" водной дорожкой Mini-pool
Возьмите
полый пластиковый шарик, например, от пинг-понга (его диаметр всего 35
мм), просверлите в нём отверстие и заполните внутренний объем наполовину
водой. Отверстие заклейте. Потом пустите его катиться по наклонной плоскости.
Движение будет неравномерным. Подробности здесь опускаем, - важен принцип.
В исследованиях появляется множество вариантов и их продолжений.
Теперь
начинаем описание и строительство мини-бассейна.
Изготавливается
полый прозрачный шар, диаметр которого, например, 5
метров..Половина его внутреннего объема составляет примерно 30
куб. м.(30 тонн). Это весь объем воды будущего мини-бассейна (в отличие
от огромных объемов стационарных бассейнов и их сложного оборудования).
Мини-бассейн
со всей своей простой конструкцией умещается в половине объема шара. Прозрачный
шар диаметром 5 метров устанавливается в спортивном зале на твердой горизонтальной
поверхности, а его внутренний объем заполняется наполовину водой (см. рис.
1). Это и есть мини-бассейн. Это, извините, круглый шар, наполовину заполненный
водой. Если приложить к нему внешнюю силу, он покатится по горизонтальной
поверхности, почти так же, как шарик с водой от пинг-понга.
Шар-бассейн
может быть установлен также на кольце с роликами, как на опоре, подобно
конструкции опоры большого глобуса. Высота глобуса иногда выполняется такой,
что она выше человеческого роста. Применяются они в некоторых летных
предприятиях. При приложении внешней силы глобус-шар или шар-бассейн вращаются
вокруг своего центра в направлении действия силы.
В таком шаре-бассейне
устраиваются один-два люка, также другие необходимые приспособления, например,
двухсторонняя телефонная связь. Сверху в люк входит пловец и опускается
в воду. Затем он выстраивается по поверхности воды и начинает постепенно
плыть в любом направлении к внутренней стенке шара. При этом возникает
сила дисбаланса, центр масс смещается от вертикальной оси - шар, или шар-бассейн
ничинает движение, катясь по горизонтальной поверхности, а пловец все время
плывет вперед, затрачивая энергию и для своего движения, и для движения
шара. Воды для плавания ему хватает, так как она все время накатывается
вперед пловца, даже помогая (почему-то) ему. Плывя, он все время видит
окружающую обстановку. Может при помощи собственных усилий (и желания)
изменить скорость и направление движения шара. Плавание внутри сферы. Только
это мини-сфера.
То же самое
происходит в шаре-бассейне, установленном на роликовой опоре, только при
этом он не движется, а вращается (и никуда не перемещается). Мнимое перемещение
происходит у пловца, который стремится по любому направлению вперед, плывет,
не достигая внутренней стенки.
Некоторая аналогия, простите, белки в колесе. Только
некоторая, хотя принципы (и задачи) почти те же.
Вставка. Здесь становятся
реальными (возможными) изменения состава воды. Например, она может быть
типа морской, или чуть соленой, или другой - с физиологической целью или
просто, чтобы легче держаться на воде. Она также быстрее и легче обменивается
на новую.
Кроме того,
в такой системе возможно устройство подвижного аквариума, когда скопление
рыб "непроизвольно" приведет к их движению вместе с аквариумом.
Когда
шар достигает стены зала, покрытой упругим материалом, он останавливается,
а сила инерции "ведет" воду вперед, она накатывается на внутреннюю поверхность
шара, пловец поворачивается на 180 градусов и вместе с обратной волной,
отбивающей шар назад, плывет в обратном направлении. Так называемая развиваемая
обратная реакция зависит от развиваемой скорости к моменту соприкосновения
(и ловкости пловца). Становятся возможными спортивные состязания.
Я плавал в
обычном круглом бассейне диаметром 5 метров. Этого вполне достаточно для
небольших плавательных (нагрузочных) водных процедур. Удобно оттолкнуться
ногами - получаешь ускорение и удовольствие.
В движущемся
или вращающемся шаре-бассейне функции пловца (и бассейна!) дополняются
созданной суммой динамики движений пловца, шара и воды в нем (в шаре).
Хотя относительные движения происходят в горизонтальной плоскости, их степень
и вид разнообразны и интересны. Пловец выступает в роли ведущего
сложных обоюдных движений шара и воды. Эти движения (вместе с самим пловцом)
охватывают разнообразный динамический диапазон. Вновь возможно начальное
отталкивание ногами.
Этот диапазон
ещё более увеличивается при движениях шара-бассейна не по горизонтальной
поверхности. Например, обрамления стен зала могут быть выполнены по профилю
дуги, как две противоположные горки. Тогда действия пловца в шаре могут
создать колебательные движения шара-бассейна вперед-вверх-назад, аналогично
другому виду спортивных состязаний. В аква-парке может появиться ещё один
вид атракционов.
Шар-бассейн
может катиться по желобу, по непрямой линии, ниспадая в воду общего стационарного
бассейна. Там он и плавает, и движется (вращается) в воде по тем же принципам,
как и по твердой поверхности. Если снаружи шара есть лопасти, он гребет
ими, осуществляя двойное действие.
Здесь появляется
предельный случай, когда шар, плавающий в воде, пустой, в нем по окружности
ступеньки, по ним непрерывно бежит "человек-белка" - шар вращается в воде.
Если снаружи весла или лопасти - идет движение шара вперед соразмерно скорости
бега "сухого" пловца.
Может быть,
было просто и понятно, может быть, наоборот, не знаю.
Дальнейшее
развитие и дополнение (как говорят, от простого к сложному) состоит в следующем.
Собственные движения и усилия пловца можно уменьшить
(приближаясь к более высокому уровню комфортности). Теперь шар-бассейн
(с водой!) механически, внешним образом вводится в движение. Для этого
к нему с внешней стороны крепятся два вала. Они опираются на параллельные
опорные рельсы. Точка опоры на поверхность пола в зале самим шаром исключается.
При этом, правда, исключается возможность разных движений. Остается движение
по прямой с вращением. Однако поверхность воды в шаре при его движении
сохраняет состояние близкое к горизонтальному, чуть возвышаясь задней волной.
При этом пловец (ему становится легче) должен успеть доплыть до стенки
шара, которая от него непрерывно "убегает" - он постоянно плывет на поддерживающей
его волне.
Опорные рельсы
могут иметь линию различного профиля, тогда движение усложняется. Оно может
быть превращено в криволинейное и пространственное. Во всех случаях пловец
"действует" внутри мини-шара-бассейна.
Небольшая
модель устройства шара-бассейна легко выполняется. Чтобы её получить, можно,
например, соединить две стеклянные полусферы от аквариума для рыб. Установить
конструкцию на кольцевой опоре так, чтобы была возможность вращения, наполнить
водой (можно вместе с рыбками), а по внутреннему периметру (по воде) запустить
электрический кораблик. Такая топ-модель начнет своё красивое действие,
начнется вращение шара в сторону центра масс, а поверхность воды в нем
останется горизонтальной.
Возможно
действие наоборот. Шар-модель приводится в движение внешним приводом, например,
от роликов опорного кольца (или иным действием), и начинает вращение. При
этом поверхность воды вновь остается почти горизонтальной. Пенопластовый
кораблик на поверхности воды вместе с глубинными "рыбками" начинают плавание
в условиях "закручивания" воды. Эффект - посмотрите сами!
Если снаружи на шаре нанести цветные спиральные полосы,
получится ещё красочнее, будет заметно вращение оболочки и ответная реакция
внутреннего убранства.
Модель
можно оставить как новый динамический аквариум. Рыбки могут быть искусственными.
Размеры модели не ограничиваются. Вплоть до реального мини-бассейна.
Возможно
организовать вращение шара только вокруг вертикальной оси. В этом случае
наступает эффект закрутки "чая в стакане", когда чаинки собираются на дне
в центре. Почему так - до сих пор не выяснено. Возможно, всестороннее действие
модели позволит дать ответ на этот вопрос.
Таким образом,
получается новая модель-игрушка, играющая свою роль.
Как всегда,
реальная большая конструкция работает в реальных условиях, приобретая свои
дополнительные качества. О них (не обо всех) было выше. Возможно, не все
учтено. Однако, мне кажется, основа и принцип мини-бассейна описаны.
Теперь
в спортивном зале можно не только побегать, но и поплавать. Достаточно
установить там ряд мини-бассейнов. В условиях загрязнения рек и прудов
чистая вода мини-бассейна должна пойти на пользу людям. Они действуют и
зимой, и летом - когда хотите и сколько хотите.
Желаю удачи!
Cs.
31.01.2003.