چرا کشتی ها شناور هستند؟ علم چگونه ناوبری را توضیح می دهد
فهرست مطالب
اگرچه قرن‌هاست که کشتی‌های بزرگ در دریاهای سرتاسر جهان رایج بوده‌اند، اما هنوز هم می‌تواند برای برخی افراد یک راز باشد. در مواجهه با چنین ساخت‌وسازهای باشکوهی، یک سوال باقی می‌ماند: چرا کشتی‌ها شناور می‌شوند؟
پاسخ ساده‌تر از آن چیزی است که به نظر می‌رسد و قرن‌ها پیش توسط دریانوردان و مهندسانی که به راه‌حل‌هایی برای اکتشافات دریایی نیاز دارند، کشف شد. به طور خلاصه می توان به کمک دو مفهوم به آن پاسخ داد.
بنابراین، بیایید کمی بیشتر در مورد چگالی و اصل ارشمیدس بدانیم تا شک را برطرف کنیم.
تراکم
دانسیته قنادی است که از نسبت جرم به واحد حجم هر ماده تعریف می شود. بنابراین، برای اینکه یک جسم بتواند مانند کشتی ها شناور شود، جرم باید در حجم زیادی توزیع شود.
این به این دلیل است که هر چه توزیع جرم بیشتر باشد، چگالی جسم کمتر می شود. به عبارت دیگر، پاسخ به "چرا کشتی ها شناور هستند؟" این است: چون چگالی متوسط آن کمتر از آب است.
از آنجایی که بیشتر قسمت داخلی کشتی ها از هوا تشکیل شده است، حتی اگر دارای ترکیبات فولادی سنگین باشد، باز هم می تواند شناور باشد.
همان اصل را می توان برای مثال در مقایسه یک میخ با یک تخته استایروفوم مشاهده کرد. با وجود اینکه میخ سبک تر است، به دلیل چگالی بالا در مقایسه با چگالی کم فوم فوم فرو می رود.
همچنین ببینید: تماس محدود - چیست و چگونه می توان از هر اپراتور خصوصی تماس گرفتاصلارشمیدس
ارشمیدس ریاضیدان، مهندس، فیزیکدان، مخترع و ستاره شناس یونانی بود که در قرن سوم قبل از میلاد می زیست. او در میان تحقیقات خود، اصلی را ارائه کرد که می توان آن را چنین توصیف کرد:
«هر جسمی که در یک سیال غوطه ور می شود، متحمل نیرویی (تراست) عمودی به سمت بالا می شود که شدت آن برابر با وزن سیال جابجا شده است. توسط بدن."
یعنی وزن کشتی که آب را در حین حرکت جابجا می کند، باعث ایجاد نیروی واکنش آب در برابر کشتی می شود. در این مورد، پاسخ به "چرا کشتی ها شناور هستند؟" این چیزی شبیه به این خواهد بود: زیرا آب کشتی را به سمت بالا هل می دهد.
به عنوان مثال یک کشتی 1000 تنی نیرویی معادل 1000 تن آب بر روی بدنه خود ایجاد می کند و پشتیبانی آن را تضمین می کند.
چرا کشتی‌ها حتی در آب‌های ناهموار شناور می‌شوند؟
یک کشتی به گونه‌ای طراحی شده است که حتی با تکان‌هایی که توسط امواج ایجاد می‌شود، همچنان به شناور شدن ادامه می‌دهد. این اتفاق می افتد زیرا مرکز ثقل آن در زیر مرکز رانش قرار دارد و تعادل کشتی را تضمین می کند.
هنگامی که جسمی شناور است، تحت تأثیر این دو نیرو قرار می گیرد. وقتی این دو مرکز بر هم منطبق باشند، تعادل بی تفاوت است. بنابراین، در این موارد، جسم فقط در موقعیتی که در ابتدا در آن قرار گرفته بود، باقی می ماند. با این حال، این موارد بیشتر در مورد اشیاء کاملاً غوطه ور دیده می شود.
از سوی دیگر، هنگام غوطه وریجزئی است، همانطور که در کشتی ها، شیب باعث می شود حجم قسمت متحرک آب مرکز شناوری را تغییر دهد. شناور زمانی تضمین می شود که تعادل پایدار باشد، یعنی به بدن اجازه می دهند به موقعیت اولیه بازگردد.
منابع : Azeheb, Brasil Escola, EBC, Museu Weg
همچنین ببینید: ژله یا ژله؟ چگونه آن را با لهجه یا بدون لهجه املا می کنید؟تصاویر : CPAQV، معلم کنتاکی، کشتی های دریایی جهان، اسکولا برزیل
