第二章力·功·摩擦 2.9“切留斯金”號失事的物理原因

　　根據以上所說，可不要立刻得出結論，認為冰上的摩擦力不管在什么情況下都微不足道。有時候，即使在接近零度的時候，冰上的摩擦力也往往很大。近年來，蘇聯破冰船的工作人員已經仔細地研究了北極海上的冰加在輪船鋼殼上的摩擦力。這種摩擦力似乎出人意料地大，并不比鐵跟鐵之間的摩擦力小。冰對新船的鋼殼的摩擦系數是0.2。

　　為了明白這個數字對于在冰塊之間航行的船有多大的意義，可以研究一下。在這里，畫著在冰塊的壓力下，船舷MN所受到的各個力的方向。冰的壓力P分解成兩個力：跟船舷垂直的力R和跟船舷相切的力F。P和R之間的角等于船舷對豎直線的傾斜角α。冰對船舷的摩擦力Q等于力R乘摩擦系數0.2，也就是Q＝0.2R。如果摩擦力Q比F小，力F就會把壓在船身上的冰推到水里去；這時候冰就會沿著船舷滑動，并不會損害這船。如果力Q比F大，摩擦就妨礙著冰塊的滑動，使冰塊長時間壓在船舷上，就要把船舷壓壞。

　　那末，在什么時候Q＜F呢？很容易看出，F＝R·tanα，因此Q＜R·tanα。又因為Q=0.2R，所以不等式Q＜F又可以變成：0.2R＜R·tanα或tanα＞0.2。

　　從三角函數表里可以查出，正切函數是0.2的角是11°。這就是說，在α＞11°的時候，Q＜F。根據上面所說的，就可以確定船舷對豎直線的傾斜度應該是多少，才能保證船在冰塊中間安全航行。這個傾斜度應該不比11°小。

　　現在讓我們看“切留斯金”號是怎樣沉沒的。“切留斯金”號實際是一艘輪船，不是破冰船。它在北海的全部航路上都航行得很安全，但是在白令海峽卻被冰塊擠破了。

　　冰把“切留斯金”號帶到了遙遠的北方，并且把它毀了（在1934年二月）。大家都知道，船上的水手在冰上等待了兩個月，然后由飛行員把他們救了出來。

　　下面是這次失事的經過。

　　“堅固的金屬船身不是一下子就被壓壞的，”遠征隊隊長施米特在無線電里報告說。“我們看到冰塊怎樣壓在船舷上，以及露在冰塊上面的船殼的鐵板怎樣向外臌起來并且彎曲了。冰塊不斷地向船進攻，這種進攻雖然很慢、卻是沒法防御的。臌起的船殼的鐵板沿著鉚縫裂了開來，鉚釘噼噼啪啪地飛走了。轉瞬間，輪船的左舷從前艙到甲板的末梢完全撕裂了……”

　　讀了上面這一段話以后，讀者應當可以了解那次出事的物理原因了。

　　從這里也得出了一個實際的結論：在建造航行在冰里的船舶的時候，一定要使船舷有適當的傾斜度，也就是傾斜度應該不比11°小。

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