*Под потолком учебного класса парили таларии. Раздобыть демонстрационные сандалии с крышками было непросто, но коллеги из министерского Отдела по изучению магических артефактов помогли. По правде сказать, Генри Хирш не особо любил, когда в кабинете присутствовали лишние и, особенно, похожие на театральную бутафорию предметы, но сегодня их наличие было необходимостью. Ещё раз посмотрев на крылатые туфли Гермеса, он вздохнул.
Раздались удары колокола, и в класс вошла небольшая группа студентов. Бросив на них беглый взгляд, мужчина, одетый в привычную чёрную мантию с узким воротом, начал урок без предисловий.*– Миф о Дедале и его стремлении парить в воздухе, полагаю, известен всем. Отсюда и началась история аэродинамики. Однако люди слишком рано поняли, что воздушная среда не прощает ошибок. Со времён Леонардо да Винчи и вплоть до XIX века люди пытались покорить воздушную стихию, придумывая разные летательные аппараты. Слишком уж заразительным и романтичным был самый первый пример. Правда, многие из изобретателей забывали о том, как бедный Икар, увлёкшись своим полётом, упал с огромной высоты и нашёл свою смерть в морской пучине.
*Студенты, едва успевшие приготовиться к уроку, недоумевали. Им показалось, что они перепутали кабинет и попали на лекцию по Мифологии. Но нет. Перед ними стоял высокий худой мужчина с серыми глазами, а на доске была записана тема: «Аэродинамика».*– В мире магии объяснить полёт довольно просто. Тому, как заставить предметы летать, вас учат ещё на первом курсе. Вы рассекаете воздух и взмахиваете волшебной палочкой, произнося заклинание. Магглам же пришлось решить эту проблему иначе.
Аэродинамика – это наука, изучающая движение воздушных масс, а также их воздействие на тела, находящиеся в воздушном потоке.
Аэродинамика входит в более крупный раздел физики – газодинамику, где изучаются все газы, а не только воздух.
|
– На протяжение многих веков человек размышлял о том, как заставить предмет тяжелее воздуха взлететь. Результатом стали два условия: 1) придать предмету ускорение, создав подъёмную тягу и «оседлав» воздушный поток; 2) «отменить» гравитацию, создав вакуум. А теперь попробуйте объяснить, каким образом крылатые сандалии Гермеса не падают вам на голову?
*Урок, как обычно, начался с разминки. Генри жестом указал куда-то под потолок, и студенты, задрав головы, увидели прямо над собой парящие таларии. Они мирно покачивались из стороны в сторону, словно на невидимой воздушной подушке, чуть проседая и наоборот чуть подпрыгивая, но в целом оставаясь на одном месте.*– Крылья помогают сандалиям держаться в воздухе? –
*робко предположила одна из студенток. Хирш только хмыкнул.*– А что заставляет парить сами крылья? –
*в ответ спросил мужчина.* – Вы чувствуете сквозняк, который бы создал воздушный поток? Или в классе отсутствует гравитация?
– Вероятнее всего, эти крылья заколдованы. Думаю, это магический артефакт, –
*уверенно произнёс гриффиндорец.*– Уже лучше, –
*Хирш применил манящие чары и «спустил» сандалии с потолка прямо к себе на стол. Они разместились рядом с небольшим кожным футляром, который студенты сразу и не заметили.* – Сандалии действительно подвержены влиянию магии, иначе они бы просто не смогли висеть в воздухе при отсутствии условий, о которых я упомянул. В нашем кабинете нет сквозящих потоков воздуха, предмет не подвержен подъёмной силе, и здесь присутствует гравитация.
– Теперь рассмотрим аэродинамический процесс подробнее на простых примерах, –
*учитель махнул рукой в сторону доски с картинками.* – Первое: чтобы взлететь, птица или человек, оседлавший метлу, должны оттолкнуться от земли ногами. Это придаст нужное ускорение и создаст подъёмную силу. Самолету для этого нужны двигатели. Второе: как только предмет оказывается в воздухе, в игру вступает воздушный поток. У самолёта и птицы есть крылья обтекаемой формы, чтобы ловить его и удерживаться в подвешенном состоянии. У метлы для этого есть хвост из прутьев. И третье: управление полётом. Птица и человек меняют наклон тела, чтобы поворачивать. У самолёта для этого есть штурвал, который меняет положение корпуса.
Но всё это объяснить довольно просто, если дело касается только обычной вещи или только магической. Иначе говоря, у магглов срабатывают стандартные законы физики, у волшебников – стандартные законы волшебства. Но что происходит, когда магия и физика соединяются в работе одного устройства? –
*и после этих слов мистер Хирш открыл маленький кожаный футляр, стоящий на столе.*– Этот спортивный мяч из игры «Квиддич» называется
снитч и представляет собой сложное техническое устройство, к которому применена магия. Основу его металлического корпуса составляет маленький золотой шарик размером с грецкий орех. К нему крепятся два серебряных крыла. Снитч, как вы знаете, имитирует собой сниджета.
*Генри Хирш надел перчатку и аккуратно взял снитч. Прикосновение заставило крылья шарика вздрогнуть и вяло затрепетать. Мужчина вытянул руку вперёд, чтобы студенты могли лучше разглядеть маленький круглый предмет.*– Интересно то, что другие квиддичные мячи полностью контролируются игроками. Их скорость и направление полёта зависят исключительно от действий людей. Но снитч на поле ведёт себя самостоятельно. Он может развивать огромную скорость и неестественно резко менять направление движения. Разберём аэродинамику снитча с точки зрения магии и с точки зрения обычной физики, –
*учитель положил золотистый шарик обратно в футляр и снял перчатку.*- Первый этап. Старт. Чтобы мяч взлетел в воздух, достаточно положить его на ладонь и объявить о начале игры. Крылышки сами встрепенутся и захлопают. Это магическое воздействие. Предмет улавливает команду (аналог заклинания) и начинает её выполнять. Заметьте, что человеку не нужно подбрасывать мяч для придания ему ускорения. Также внутри у снитча нет двигателей, которые смогли бы сдвинуть его с места.
- Второй этап. Полёт. Он осуществляется при помощи крыльев, которые нужны для того, чтобы мяч как можно дольше оставался в воздухе и не падал. Крылья ловят воздушные потоки и помогают корпусу свободно маневрировать.
Особое внимание стоит обратить на уникальную конструкцию крепления крыла к корпусу. Шарниры у снитча очень чувствительны и подвижны. Они способны улавливать самые незначительные колебания воздушного потока и мгновенно корректировать движение мяча. Подобная система работы крыльев существует в природе у маленькой птички колибри. Снитч и по размерам, и по функционалу схож с ней. Данное свойство никак не связано с магией и относится к самой обычной механике. - Третий этап. Управление. Снитч «запрограммирован» сам переключать свои скорости и менять направление своего движения. Он перемещается по игровому полю произвольно, но при этом всегда остаётся в его пределах. Внутри него нет микрокомпьютера и маневровых двигателей, которые бы позволили мячу совершать все эти действия. Всё происходит благодаря магии.
*Учитель закрыл футляр со снитчем, а затем взял мел и написал на доске несколько имён.*– Первый снитч был выкован искусным кузнецом и магом по имени
Боуман Райт в Годриковой Впадине в начале XIII века. Уже тогда волшебники неплохо разбирались в аэродинамических свойствах мётел и совершенствовали методы левитации. Блестяще сконструированный мяч для игры в квиддич успешно заменил вымирающий вид сниджетов. Он не только помог сохранить популяцию птиц, но и полностью удовлетворил всем необходимым требованиям игры. Производство снитчей по сей день происходит по той же самой технологии.
В маггловской истории первый управляемый летательный аппарат с двигателем построили только в 1903 году. Его авторами были
братья Райт – Уилбер и Орвилл, велосипедные механики. В отличие от других экспериментаторов, которые делали упор на разработку более мощных двигателей с целью преодолеть земную гравитацию, братья Райт сосредоточились на проблеме управления аппаратом в воздухе. Это и помогло им разработать
теорию трёх осей вращения самолёта, которая по сей день используется в производстве летательных аппаратов всех типов.
Согласитесь, что события двух миров удивительно похожи между собой. Забавно то, что и у волшебников, и у магглов были свои Райты-изобретатели. Только Райт волшебников оказался быстрее маггловских на 6 веков, –
*учитель почесал подбородок.* – Приятно снова наблюдать технологическую сингулярность в действии, ведь на примере снитча волшебный мир явно обскакивает маггловский в плане развития аэродинамических технологий, –
*это было весьма смелое утверждение, поэтому учитель ещё раз почесал подбородок.*– Работа ещё двух уникальных технических средств передвижения с функцией полёта –
мотоцикла Сириуса Блэка и
автомобиля «Англия», принадлежащего Артуру Уизли, – также основана на принципах аэродинамики с «примесью» магии. Чтобы подняться в воздух, им нужно завести двигатели. Они позволят тронуться с места и набрать скорость. Чтобы взлететь, по идее, нужны крылья, чтобы создать подъёмную тягу и поймать воздушный поток. Но у наших средств передвижения их нет, поэтому в игру вступает магия. Она позволяет им преодолеть земную гравитацию и подняться в воздух.
Отсутствие крыльев также ведёт к невозможности управлять полётом. И наличие руля тут не поможет. Поэтому приходится вновь применять магию. Дело в том, что мотоцикл и автомобиль – это изобретения, которые относятся к наземным средствам передвижения. Их управление связано с наличием сцепления с поверхностью. Поворачивая руль, механическое движение передаётся на карданный вал, а с него – на колёса. В случае же с перемещением устройства по воздуху никакого сцепления нет. Колёсам не за что зацепиться, чтобы маневрировать. Поэтому волшебникам пришлось применить заклинания левитации, чтобы научить транспортное средство магглов поворачивать в воздушной среде.
*Сквозь закрытые двери кабинета послышались удары колокола. Не добавив более ни слова, мужчина записал на доске домашнее задание, сложил демонстрационные предметы в кейс и удалился. Нужно было срочно избавиться от сандалий.*
Задания
- Каким образом миф о Дедале и его сыне Икаре связан с понятием «аэродинамики»? Объясните, опираясь на термин из лекции.
- Что в работе золотого снитча относится к магии, а что – к обычной механике?
(Общий объём работы – не менее 500 символов) - (Эта лекция только для 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 курсов)
Дополнительные задания
- Сочинение. Всегда ли объекту нужны крылья для того, чтобы летать? Ракета, например, крыльев не имеет, но по воздуху летит. Как и спортивная метла. И Волан-де-Морт, кстати, тоже умел летать без специального снаряжения.
(Общий объём работы – не менее 700 символов)
- Сочинение. Почему золотой снитч отличается от других мячей? Почему траектория и скорость его полёта не контролируется игроками, в отличие от других мячей в квиддиче?
(Общий объём работы – не менее 700 символов)
- Сочинение. Сложно ли управлять транспортным средством в воздухе? Например, метлой? Ковром-самолётом? Заколдованной машиной? Аргументируйте.
(Общий объём работы – не менее 700 символов)
- (Эта лекция только для 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 курсов)
