Nors dideli laivai jau šimtmečius paplitę viso pasaulio jūrose, kai kuriems žmonėms jie vis dar gali būti paslaptis. Kai susiduriame su tokiomis grandiozinėmis konstrukcijomis, kyla vienas klausimas: kodėl laivai plūduriuoja?

Atsakymas yra paprastesnis, nei atrodo, ir jį prieš šimtmečius atskleidė jūreiviai ir inžinieriai, kuriems reikėjo sprendimų jūrų tyrimams. Trumpai tariant, į jį galima atsakyti pasitelkus dvi sąvokas.

Taigi, norėdami išsklaidyti abejones, šiek tiek daugiau sužinokime apie tankį ir Archimedo principą.

Tankis

Tankis - tai tankis, nustatomas pagal bet kurios medžiagos masės ir tūrio vieneto santykį. Taigi, kad objektas, pavyzdžiui, laivas, galėtų plūduriuoti, jo masė turi pasiskirstyti dideliame tūryje.

Taip yra todėl, kad kuo daugiau masės pasiskirsto, tuo mažesnis yra objekto tankis. Kitaip tariant, paprastai tariant, atsakymas į klausimą "kodėl laivai plūduriuoja?" yra toks: todėl, kad jų vidutinis tankis yra mažesnis už vandens tankį.

Kadangi didžiąją dalį laivo vidaus sudaro oras, net jei laivas turi sunkius plieno junginius, jis vis tiek gali plūduriuoti.

Tą patį principą galima pastebėti lyginant, pavyzdžiui, vinį su polistireninio putplasčio plokšte. Nors vinis yra lengvesnė, ji grimzta dėl didelio tankio, palyginti su mažu polistireninio putplasčio tankiu.

Archimedo principas

Archimedas buvo graikų matematikas, inžinierius, fizikas, išradėjas ir astronomas, gyvenęs III a. pr. m. e. Tarp savo tyrimų jis pateikė principą, kurį galima apibūdinti taip:

"Kiekvieną kūną, panardintą į skystį, vertikaliai aukštyn veikia jėga (trauka), kurios stiprumas lygus kūno išstumto skysčio svoriui."

Kitaip tariant, laivo svoris, judėdamas išstumia vandenį, sukelia vandens reakcijos jėgą į laivą. Šiuo atveju atsakymas į klausimą "kodėl laivai plūduriuoja?" būtų maždaug toks: nes vanduo stumia laivą į viršų.

Pavyzdžiui, 1 000 tonų sveriantis laivas savo korpusą veikia jėga, atitinkančia 1 000 tonų vandens, taip užtikrindamas jo atramą.

Kodėl laivai plūduriuoja net ir audringuose vandenyse?

Laivas suprojektuotas taip, kad net ir bangoms jį siūbuojant, jis ir toliau plūduriuotų. Taip yra todėl, kad jo svorio centras yra žemiau traukos centro ir taip užtikrinama laivo pusiausvyra.

Kai kūnas plūduriuoja, jį veikia šios dvi jėgos. Kai abu centrai sutampa, pusiausvyra yra abejotina. Todėl tokiais atvejais objektas tiesiog išlieka toje padėtyje, kurioje buvo iš pradžių. Tačiau tokie atvejai dažniau pasitaiko visiškai panardintiems objektams.

Kita vertus, kai panardinimas yra dalinis, kaip laivuose, dėl pasvirimo judančios vandens dalies tūris keičia traukos centrą. Plūdrumas užtikrinamas, kai pusiausvyra yra stabili, t. y. jie leidžia kūnui grįžti į pradinę padėtį.

Šaltiniai : Azeheb, Brazilijos mokykla, EBC, Weg muziejus

Vaizdai : CPAQV, Kentukio mokytojas, Pasaulio kruizai, Brazilijos mokykla