Lai gan lielie kuģi jau gadsimtiem ilgi ir plaši izplatīti pasaules jūrās, dažiem cilvēkiem tie joprojām var būt noslēpums. Saskaroties ar tik grandiozām konstrukcijām, paliek viens jautājums: kāpēc kuģi peld?

Atbilde ir vienkāršāka, nekā šķiet, un to jau pirms vairākiem gadsimtiem atklāja jūrnieki un inženieri, kuriem bija vajadzīgi risinājumi jūras izpētei. Īsi sakot, uz to var atbildēt ar divu jēdzienu palīdzību.

Tātad, lai kliedētu šaubas, izprotam nedaudz vairāk par blīvumu un Arhimēda principu.

Blīvums

Blīvums ir koncentrācija, ko nosaka no jebkuras vielas masas attiecības uz tilpuma vienību. Tādējādi, lai kāds objekts varētu peldēt, piemēram, kuģis, tā masai ir jābūt sadalītai lielā tilpumā.

Tas ir tāpēc, ka, jo lielāka ir masas sadale, jo mazāks ir objekta blīvums. Citiem vārdiem sakot, vienkāršā valodā atbilde uz jautājumu "kāpēc kuģi peld?" ir šāda: jo to vidējais blīvums ir mazāks nekā ūdens blīvums.

Tā kā lielu daļu kuģa iekšpuses veido gaiss, pat ja tam ir smagi tērauda savienojumi, tas joprojām spēj peldēt.

To pašu principu var redzēt, piemēram, salīdzinot naglu ar putupolistirola plāksni. Lai gan nagla ir vieglāka, tā grimst lielā blīvuma dēļ, salīdzinot ar putupolistirola zemo blīvumu.

Arhimēda princips

Arhimeds bija grieķu matemātiķis, inženieris, fiziķis, izgudrotājs un astronoms, kurš dzīvoja 3. gadsimtā p. m. ē. Savu pētījumu vidū viņš izvirzīja principu, ko var raksturot šādi:

"Uz katru šķidrumā iegremdētu ķermeni vertikāli uz augšu iedarbojas spēks (vilkme), kura intensitāte ir vienāda ar ķermeņa izspiestā šķidruma svaru."

Citiem vārdiem sakot, kuģa svars, pārvietojot ūdeni, izraisa ūdens reakcijas spēku pret kuģi. Šajā gadījumā atbilde uz jautājumu "kāpēc kuģi peld?" būtu apmēram šāda: jo ūdens spiež kuģi uz augšu.

Piemēram, 1000 tonnu smags kuģis uz tā korpusa iedarbojas ar spēku, kas līdzvērtīgs 1000 tonnām ūdens, tādējādi nodrošinot tā atbalstu.

Kāpēc kuģi peld pat viļņainos ūdeņos?

Kuģis ir konstruēts tā, lai pat viļņu radītās šūpošanās dēļ tas turpinātu peldēt. Tas ir tāpēc, ka tā smaguma centrs atrodas zem tā vilces centra, tādējādi nodrošinot kuģa līdzsvaru.

Kad ķermenis peld, tas ir pakļauts šo divu spēku iedarbībai. Ja abi centri sakrīt, līdzsvars ir vienaldzīgs. Tāpēc šādos gadījumos objekts vienkārši paliek stāvoklī, kādā tas sākotnēji atradās. Tomēr šādi gadījumi ir biežāk sastopami ar pilnīgi iegremdētiem objektiem.

No otras puses, ja iegremdēšana ir daļēja, kā tas ir kuģos, slīpums izraisa ūdens kustīgās daļas tilpuma izmaiņas vilces centrā. Peldspēja ir garantēta, ja līdzsvars ir stabils, t. i., tie ļauj ķermenim atgriezties sākotnējā stāvoklī.

Avoti : Azeheb, Brazīlijas skola, EBC, Weg muzejs

Attēli : CPAQV, Kentuki skolotājs, Pasaules kruīzi, Brazīlijas skola