Хоць яны былі звычайнай з'явай у морах па ўсім свеце на працягу стагоддзяў, вялікія судны ўсё яшчэ могуць быць загадкай для некаторых людзей. Перад абліччам такіх грандыёзных збудаванняў застаецца пытанне: чаму караблі плаваюць?

Адказ прасцейшы, чым здаецца, і быў знойдзены некалькі стагоддзяў таму навігатарамі і інжынерамі, якім патрэбныя рашэнні для марскіх даследаванняў. Падводзячы вынік, на гэта можна адказаць з дапамогай дзвюх канцэпцый.

Такім чынам, давайце разбярэмся крыху больш пра шчыльнасць і прынцып Архімеда, каб развеяць сумненні.

Шчыльнасць

Шчыльнасць - гэта кандытарскі выраб, які вызначаецца з адносіны масы да адзінкі аб'ёму любога рэчыва. Такім чынам, каб аб'ект мог плаваць, як караблі, маса павінна быць размеркавана па вялікім аб'ёме.

Гэта адбываецца таму, што чым большае размеркаванне масы, тым меншай шчыльнасцю будзе аб'ект. Іншымі словамі, адказ на пытанне "чаму караблі плаваюць?" гэта: таму што яго сярэдняя шчыльнасць меншая, чым у вады.

Паколькі большая частка ўнутранай часткі караблёў складаецца з паветра, нават калі яно змяшчае цяжкія злучэнні сталі, яно ўсё яшчэ можа плаваць.

Той жа прынцып можна заўважыць, напрыклад, калі параўноўваць цвік з плітой з пенаполістыролу. Нават калі цвік лягчэйшы, ён тоне з-за высокай шчыльнасці ў параўнанні з нізкай шчыльнасцю пенаполістыролу.

ПрынцыпАрхімед

Архімед быў грэчаскім матэматыкам, інжынерам, фізікам, вынаходнікам і астраномам, які жыў у трэцім стагоддзі да нашай эры. Сярод сваіх даследаванняў ён прадставіў прынцып, які можна апісаць наступным чынам:

«Кожнае цела, пагружанае ў вадкасць, адчувае дзеянне сілы (цягі) вертыкальна ўверх, інтэнсіўнасць якой роўная вазе выцесненай вадкасці. целам.”

Гэта значыць, вага карабля, які выцясняе ваду падчас яго руху, выклікае сілу рэакцыі вады на карабель. У гэтым выпадку адказ на пытанне «чаму караблі плаваюць?» гэта было б нешта накшталт: таму што вада штурхае карабель уверх.

1000-тонны карабель, напрыклад, стварае сілу, эквівалентную 1000 тонам вады, на яго корпус, забяспечваючы яго падтрымку.

Чаму караблі плаваюць нават у бурных водах?

Карабль спраектаваны такім чынам, што нават пры разгойдванні, якому спрыяюць хвалі, ён працягвае плыць. Гэта адбываецца таму, што яго цэнтр цяжару знаходзіцца ніжэй цэнтра цягі, што забяспечвае раўнавагу судна.

Калі цела плавае, на яго дзейнічаюць гэтыя дзве сілы. Калі два цэнтры супадаюць, баланс абыякавы. Такім чынам, у гэтых выпадках аб'ект проста застаецца ў тым становішчы, у якім ён быў першапачаткова размешчаны. Гэтыя выпадкі, аднак, часцей сустракаюцца з цалкам пагружанымі аб'ектамі.

З іншага боку, пры апусканніз'яўляецца частковым, як і ў караблях, нахіл прымушае аб'ём рухомай часткі вады змяняць цэнтр плавучасці. Плаванне гарантавана, калі баланс стабільны, гэта значыць, яны дазваляюць целу вярнуцца ў зыходнае становішча.

Крыніцы : Azeheb, Brasil Escola, EBC, Museu Weg

Выявы : CPAQV, Kentucky Teacher, World Cruises, Brasil Escola