Несмотря на то, что большие корабли уже много веков используются на морях по всему миру, для некоторых людей они все еще остаются загадкой. Перед лицом таких грандиозных сооружений остается один вопрос: почему корабли плавают?

Ответ на этот вопрос проще, чем кажется, и был найден много веков назад моряками и инженерами, нуждавшимися в решениях для морских исследований. Вкратце на него можно ответить с помощью двух концепций.

Итак, давайте немного подробнее разберемся с плотностью и принципом Архимеда, чтобы развеять сомнения.

Плотность

Плотность - это конфекция, определяемая из соотношения массы на единицу объема любого вещества. Таким образом, чтобы объект мог плавать, например, корабль, его масса должна быть распределена по большому объему.

Это происходит потому, что чем больше распределение массы, тем меньше плотность объекта. Другими словами, простым языком ответ на вопрос "почему корабли плавают?" таков: потому что их средняя плотность меньше плотности воды.

Поскольку большая часть внутреннего пространства корабля состоит из воздуха, даже если он имеет тяжелые стальные соединения, он все равно способен плавать.

Тот же принцип можно увидеть, сравнивая, например, гвоздь с доской из пенопласта. Несмотря на то, что гвоздь легче, он тонет из-за высокой плотности по сравнению с низкой плотностью пенопласта.

Принцип Архимеда

Архимед был греческим математиком, инженером, физиком, изобретателем и астрономом, жившим в III веке до н. э. Среди своих исследований он выдвинул принцип, который можно описать следующим образом:

"Любое тело, погруженное в жидкость, испытывает действие силы (тяги) вертикально вверх, интенсивность которой равна весу жидкости, вытесненной телом".

Другими словами, вес корабля, вытесняющий воду во время его движения, вызывает силу реакции воды на корабль. В этом случае ответ на вопрос "почему корабли плавают?" будет звучать примерно так: потому что вода толкает корабль вверх.

Например, судно водоизмещением 1 000 тонн вызывает силу, эквивалентную 1 000 тонн воды на его корпус, обеспечивая его поддержку.

Почему корабли плавают даже в бурной воде?

Судно сконструировано таким образом, что даже при качке, вызванной волнами, оно будет продолжать плавать. Это происходит потому, что центр тяжести расположен ниже центра тяги, что обеспечивает равновесие судна.

Когда тело плавает, оно подвержено действию этих двух сил. Когда два центра совпадают, равновесие безразлично. Поэтому в таких случаях объект просто остается в том положении, в котором он был первоначально помещен. Такие случаи, однако, более характерны для полностью погруженных объектов.

С другой стороны, когда погружение частичное, как в судах, наклон приводит к тому, что объем движущейся части воды изменяет центр тяги. Плавучесть гарантируется, когда равновесие устойчиво, т.е. они позволяют телу вернуться в исходное положение.

Источники : Азехеб, Бразильская школа, ЕВС, Музей Вег

Изображения : CPAQV, учитель из Кентукки, кругосветные путешествия, школа в Бразилии