高二物理重点知识点：破冰船的工作原理

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在洗澡的时候，请你利用机会做下面的试验。在跳出浴盆以前，先打开它的放水孔，继续让自己的身体躺在盆底上。这时你的身体露出水面的部分在逐渐加多，同时你也觉得你的身体在逐渐变重。在这种情况下，你可以极清楚地看出，只要你的身体一露出水面，它在水里失去的重力(你可以回想一下你在水里的时候曾经觉得自己是多么轻啊!)就立刻恢复。

鲸鱼不由自主地在做着同样的试验──在退潮的时候，如果搁在浅水滩上，也会有同样的感觉的。但是这对它会引起致命的后果：它会被自己的惊人的重力压死。难怪本来是哺乳动物的鲸鱼，却要住在水里：水的浮力能够救它，使它免得因重力的作用被压死。

以上所讲的跟本文的标题有很密切的关系。破冰船的工作是用相同的物理现象做基础的：露在水面上的那一部分船身，因为它的重力没有水的浮力作用把它抵消掉，所以仍旧有它原来的“陆上”重力。你不要以为破冰船在行驶的时候是用自己的船首部分的压力不断地切开冰的。破冰船不是这样工作的，这样工作的是切冰船，例如像在30年代著名的“里特克”号。这种工作方法只能用来对付比较薄的冰。

真正的海洋破冰船是用另外一种方法工作的。破冰船上的强大的机器在开动的时候，能把自己的船首移到冰面上去。它的船首的水下部分就是因为这个缘故造得非常斜。船首出现在水面上的时候，就恢复了自己的全部重力，而这个极大的重力就能把冰压碎。为了加强作用力，有时候在船首的贮水舱里，还要盛满水──“液体压舱物”。

在冰块的厚度不超过半米的时候，破冰船就是这样工作的。遇到更厚的冰块，就要用船的撞击作用来制服它这时候破冰船就向后退，然后用自己的全部质量向冰块猛撞上去。这时候起作用的已经不是重力，而是运动着的轮船的动能;船好像变成了一个速度不大但是质量极大的炮弹，变成了一个撞锤。

几米高的冰山，破冰船就得用它坚固的船首猛烈撞击几次，才能把它们撞碎。

参加过1932年有名的“西伯利亚人”号通过极地的航行的水手马尔科夫曾经这样描写过这只破冰船的工作：

在几百座冰山中间，在密实地覆盖着冰的地方，“西伯利亚人”号开始了战斗。连续52小时，信号机上的指针老是在从“全速度后退”跳到“全速度前进”。在13班每班4小时的海上工作里，“西伯利亚人”号疾驰着向冰块冲去，用船首撞它们，爬到冰上把它们压碎，然后又退回来。厚达3/4米的冰块慢慢地让出了一条路。每撞一次，船身就可以向前推进1/3.

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