Косые клинья

Настала пора раскрыть читателю один небольшой авторский секрет. Еще в самом начале рассказа, рассматривая способы поднятия автомобиля, мы оговорились, что будем использовать для этого не клин, а полуклин. Однако тогда мы не стали давать по этому поводу никаких пояснений, считая, что время для них еще не настало. Теперь можно вернуться к ним.

Казалось бы, тут и нет особых секретов. Одной своей поверхностью клин лежит на земле или на дороге. Эту поверхность мы сделали перпендикулярной основанию клина, справедливо полагая, что упираться руками в вертикальную стенку удобнее, чем в наклонную. А та поверхность, которая обращена к автомобилю, составляет острый угол с основанием клина. Постепенно вдвигаясь под автомобиль, эта поверхность поднимает его.

Вроде бы и все. Но клин получился несимметричным. Причем такая несимметричная форма имеет свой смысл. И смысл этот — различное назначение поверхностей.

Оставим теперь автомобиль и займемся не менее интересной вещью — замком. Зачем вообще нужен замок? Замок нужен для того, чтобы дверь не мог открыть тот, кому это не положено. Тот, кому положено, может, конечно, открыть дверь, воспользовавшись ключом. Произнеся слово «ключ», мы испытали чрезвычайно большой соблазн поговорить о том, что бородка ключа представляет собой хорошо знакомый нам копир. Однако подобные аналогии заведут слишком далеко от главной темы рассказа. Читатель при желании может поразмыслить самостоятельно, мы даже подкинем ему пищу для размышлений: сейчас существуют замки, «узнающие» голос хозяина, — но на этом и остановимся.

Итак, замок нужен для того, чтобы создавать кому положено минимальные препятствия при открывании двери и непреодолимые препятствия тому, кому не положено.  Но все это при открывании. А вот закрывать дверь желательно без всяких препятствий. Все эти соображения и отражены в конструкции так называемого американского замка. Нас интересует, собственно, конструкция не всего замка, а лишь одной его детали — язычка. Язычок замка вместе с частью двери показан на рисунке в разрезе.


Мы его сразу узнали. Это наш несимметричный клин или полуклин. И что же? А вот что. Когда мы хотим открыть дверь, плоскость выдвинутого язычка, параллельная плоскости двери, упирается в косяк. При этом сила, которую мы прикладываем, пытаясь открыть дверь, оказывается приложенной перпендикулярно к возможному направлению перемещения язычка. Под действием этой силы язычок не будет перемещаться, как бы ни велика была эта сила. Единственная возможность открыть дверь — это убрать язычок с помощью ключа.

Когда мы закрываем дверь, все происходит совсем не так. Сила оказывается приложенной к скошенной части язычка. Как это бывает в случае клина, такая сила раскладывается
на две составляющие (посмотрите на рисунок). Одна из этих составляющих соответствует давлению на скошенную поверхность язычка и порождает силу трения, а вторая — заставляет язычок вдвинуться внутрь замка. После того как дверь полностью закрыта, пружина (она тоже показана на рисунке) снова выдвигает язычок в исходное положение, и дверь оказывается надежно запертой.

Рассуждая о замке, мы открыли для себя еще одно замечательное свойство вещей со сложными профилями. Если профиль несимметричен, то вещь, обладающая таким профилем, ведет себя по-разному при движении в различных направлениях. Наиболее ярко подобная идея проявляется в конструкции рыболовного крючка. Отсюда и название рассказа.

Что требуется от рыболовного крючка? Во-первых, процесс заглатывания крючка должен проходить для рыбы как можно незаметнее. Если заглатывание крючка будет связано с серьезными неудобствами, рыба просто не станет этого делать. Поэтому с внешней стороны крючок имеет полукруглую форму. А вот обратно из рыбьей пасти крючок должен по возможности не выскакивать.

Когда рыбак подсекает, кончик крючка погружается в тело рыбы. Этот процесс также совершается легко, поскольку кончик крючка острый. А вытащить крючок должно быть трудно. Для этого с обратной стороны острия имеется специальная зазубрина. Мы могли бы провести здесь те же рассуждения, что и в случае замка, и убедиться, что при вытаскивании крючка возникает сила, направленная перпендикулярно к плоскости зазубрины.

Такой же точно профиль, как у кончика рыболовного крючка, имеют наконечники острог и гарпунов, используемых при ловле крупной рыбы.