Парадокс пожарного ствола ● 1

Почему пожарный ствол, из которого вылетает струя воды, не создаёт реактивную тягу? Потому что воду разгоняет не ствол, а насос — к нему сила реакции и приложена.

Ключевые слова: законы Ньютона, действие и противодействие, реактивная сила, реактивная тяга, fire hose.

Наш канал с дополнительными материалами

Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ

[artnau]

Как пожарный, регулярно сталкиваюсь с «отдачей» от подачи воды из ствола. И чем выше давление, тем, соответственно, больше и отдача. В пожарном деле есть даже такое разграничение для личного состава при работе со стволом: «ствольщик» (непосредственно держит и направляет ствол в нужном направлении) и «подствольщик» (стоит позади «ствольщика» и удерживает пожарный рукав). Для чего это делается? Для банального предотвращения травматизма, так как при подаче воды в 6-8 атмосфер вас может банально сбить с ног, вырвет ствол из рук и он пойдёт «гулять» по территории ломая предметы и калеча людей, до которых сможет дотянуться.
Так что могу только предложить уважаемому оратору прийти в ближайшую ПЧ и попросить подержаться в одиночку за ствол под давлением, чтоб прочувствовать всё отсутствие реактивной тяги, так сказать.

[СергейАнцупов-пщ]

Я как пожарный с некоторым опытом всёже скажу, что реактивная тяга на выходе ствола образуется и чем больше создаётся давление насосом (к примеру 8-12 атмосфер) тем больше тяга которая может с лёгкостью сбить с ног не подготовленного бойца и форма ствола большой роли не играет.

[НАДУВАЛОВО]

Занятный дядька))))Рубашка cool!!!Респект Вам❗️

[ДанилК-жр]

Я вам говорю создайте свой мерч)
Умные и стилевые!!)
Ваша рубашка опять же топ.
Как и примеры и музыкальное сопровождение!!!

[Dimon__]

Я думаю, что когда вода вылетает из ствола, то она тормозится и набегающий поток воды упирается в тормозящую воду и поэтому там повышенное давление, прям на выходе из ствола. Можно попробовать направить струю в стену и попытаться приблизиться к стене...чем ближе к стене, тем сильнее будет противодействие на ствол. Проверено в ванной комнате с использованием душевой лейки!!!! Завершать разговоры про реактивную тягу ещё не пора))))

[ВладимирУразлин-жъ]

Сила выпрямляющая согнутый пожарный рукав, однажды не обратила внимания на меня протащила по снегу, не обращая никакого внимания на попытки удержаться на месте мужика ростом 194см и весом в центнер...(на предприятии я взялся членом добровольной пожарной дружины..и да, я был без подствольного)...давление было не максимальным-около 9кгс/см2...77 рукав и водяной ствол старого образца..мы испытывали пришедшую в предприятие новую машину...меня протащило до тех пор, пока не выпрямился рукав...у машины около выходного патрубка стоял инженер СПО и инженер по ОТ...улыбались, наблюдая мои потуги...а дальше случилось вот что..им очень повезло, что стояли они чуть в стороне...на патрубке лопнуло ухо на полугайке ..отлетело так, что будь они чуть ближе, поломало бы ноги обоим...

[ИльяМонин-цз]

По сути "отдача" шлага- это нескомпенсированное давление на срезе ствола.
То есть если загнуть шланг Г-образно, то сила на стволе будет равна произведению давления в шланге на площадь выходного сечения ствола.
Так при давлении 5 атм (5кгс/см2) и сечении ствола 20см2.кв Г-образный жёсткий ствол будет давать "отдачу" 20х5=100кгс.
Прямой шланг -рукав такой отдачи не даёт, так как растягивающие усилия в рукаве самокомпенсируют себя.
А изогнутый шланг стремится распрямиться с большой силой (изгибающим моментом) даже без наличия струи на конце.

[CEMFOAM]

Эта сила незаметна потому что векторы силы противодействия сложены вдоль шланга. Кожух шланга создает противодействие струе. Если шланг повернуть *изменить направление векторов* тогда эта сила станет заметна. Пожарные *упирают саму струю в шланг* при тушении пожара. А изменение диаметра сопла изменит скорость потока на выходе *больше скорости при меньшем потоке.

[Uni-Coder]

Скорее, наоборот, в сужающемся стволе реактивная сила будет направлена в обратную сторону.

[Михаил_Смирнов]

В сужающемся сопле, обязательно будет возникать реактивная сила, так как скорость струи многократно возрастает, а масса остаётся прежней, импульс также возрастает. Это любой может ощутить, помыв машину на мойке самообслуживания)

[sccz]

Как пожарный отработавший 15 лет скажу вам что последний показанный Вами ствол при расходе в 7 л/с держать нужно вдвоём - ствольщик и подствольный. Рабочее давление на стволе при этом 3, 5 атмосферы, а при расходе 7, 4 л/с- 4 атмосферы. Если водитель даст давление больше то и третьему человеку надо держать тоже. Это старый советский ствол. А современные - например стволы Дуал форс и Дельта аттак 750, там расход воды до 15 литров при использовании 66 рукава и их вообще на хорошем давлении не удержишь и вдвоём. Нужно работать аккуратно.

[KonstantinBurylov]

Интересный вопрос и вот почему. При проектировании систем внутреннего пожарного водопровода согласно СП 10.13130.2020 максимальное рабочее давление определяется исходя из реактивной силы, а реактивная сила нормированна п. 6.2.17 данного документа. Чтоже тогда имеют в виду разработчики данного нормативного документа? Что рукав никогда не бывает прямым и собирает всю реактивную силу на себе и тащит насадок назад? Да и шланг спокойно не лежит на полу когда из него вылетает 7 л/с.

[КоляЗапорожский-ье]

Теоретики пообщайтесь с практиками. Или посмотрити ролики как рукава шлема пожарным разбивают, как по два человека рукав еле держут. Жидкость несжимается и поэтому давление насоса на выходе падает только на эластичность самого рукава. Водитель-пожарный.

[ГошаПопов-цщ]

Интересно было бы ещё и про гидрофлайт услышать, там то уж точно не хилая реактивная струя

[TheSupremeyoga]

Почитал комментарии, какие люди все-таки глупые, нет никакого воображения! Просто посмотрите как пожарный рукав под давлением телепается из стороны в сторону и спросите себя, почему он не улетает назад, если есть реактивная тяга, а она есть, по закону отбрасывания массы из предмета. А не улетает он назад, а елозит по земле потому, что одновременно на шланг действует распрямляющая сила. И вот его телепает из стороны в сторону, что он отталкиваясь, изгибает шланг, а тот в этот же момент начинает распрямляться и возвращать его назад. Просто посмотрите видео и поймите, какие силы действуют на брошенный пожарный шланг под давлением - или садовый шланг.
Как это проверить? поставьте насос на тележку и выпрямите или зафиксируйте шланг на конце тележки и вы увидите, что реактивная сила будет ее толкать! Просто создайте достаточное давление в насосе и скорость выходящего потока. Да все это уже в водных аттракционах реализовано, когда люди летают на платформах или в видео, где поднимают машину. Вы же можете сопло сделать изогнутым и из трубы и тогда уже не сошлешься на силу распрямления шланга, которая поднимает человека или автомобиль.

[ОбуревшийБуровикЪ]

Это тот случай когда надо дать оратору шланг в руки. А не вектора складывать.

[va-dim]

А еще есть видео где пожарный при поддержке товарищей поднимается над землей на дух стволах. И почему этот аттракцион работает когда от гидроцикла рукав идет и люди парят на водяной струе.

[valeriy_]

а поясните за мойку высокого давления🤔там расход литр в минуту если не меньше..кто кого куда толкает))удержать некоторые модели проблематично

[ДанилаДмитриев-дд]

по последнему вопросу - да будет тяга, только рукав будет тянуть в сторону вылетающей воды, и рукав будет стремиться распрямиться

[НоваяМарка-юэ]

Изменение центра масс системы вода-насос даёт "тягу", действующую на пожарного.