Hoci sú veľké lode už stáročia bežné na moriach po celom svete, pre niektorých ľudí môžu byť stále záhadou. Pri takýchto veľkolepých konštrukciách zostáva jedna otázka: prečo sa lode vznášajú?

Odpoveď je jednoduchšia, ako sa zdá, a odhalili ju už pred storočiami námorníci a inžinieri, ktorí potrebovali riešenia pre námorný prieskum. V skratke na ňu možno odpovedať pomocou dvoch pojmov.

Poďme si teda povedať niečo viac o hustote a Archimedovom princípe, aby sme uspokojili pochybnosti.

Hustota

Hustota je konfekčná hodnota definovaná z pomeru hmotnosti na jednotku objemu akejkoľvek látky. Aby sa teda nejaký predmet mohol vznášať, napríklad loď, musí byť jeho hmotnosť rozložená vo veľkom objeme.

Je to preto, že čím väčšie je rozloženie hmoty, tým menšia je hustota objektu. Inými slovami, zjednodušene povedané, odpoveď na otázku "prečo lode plávajú?" znie: pretože ich priemerná hustota je menšia ako hustota vody.

Keďže veľkú časť vnútra lode tvorí vzduch, aj keď má ťažké oceľové zmesi, stále dokáže plávať.

Rovnaký princíp možno pozorovať napríklad pri porovnaní klinca s polystyrénovou doskou. Hoci je klinec ľahší, klesá kvôli vysokej hustote v porovnaní s nízkou hustotou polystyrénu.

Archimedov princíp

Archimedes bol grécky matematik, inžinier, fyzik, vynálezca a astronóm, ktorý žil v 3. storočí pred n. l. Medzi jeho výskumy patrí aj princíp, ktorý možno opísať ako:

"Na každé teleso ponorené do kvapaliny pôsobí vertikálne smerom nahor sila (ťah), ktorej intenzita sa rovná hmotnosti kvapaliny vytlačenej telesom."

Inými slovami, hmotnosť lode, ktorá počas svojho pohybu vytláča vodu, spôsobuje reakčnú silu vody proti lodi. V tomto prípade by odpoveď na otázku "prečo lode plávajú?" znela asi takto: pretože voda tlačí loď nahor.

Napríklad 1000-tonová loď pôsobí na svoj trup silou zodpovedajúcou 1000 tonám vody, čo zabezpečuje jej podporu.

Prečo lode plávajú aj v rozbúrených vodách?

Loď je skonštruovaná tak, aby sa aj pri hojdaní spôsobenom vlnami naďalej vznášala. Je to preto, že jej ťažisko sa nachádza pod ťažiskom, čo zabezpečuje rovnováhu lode.

Keď sa teleso vznáša, podlieha pôsobeniu týchto dvoch síl. Keď sa tieto dva stredy zhodujú, rovnováha je indiferentná. V týchto prípadoch teda objekt jednoducho zostáva v polohe, v ktorej bol pôvodne umiestnený. Tieto prípady sú však častejšie pri úplne ponorených objektoch.

Na druhej strane, ak je ponorenie čiastočné, ako je to v prípade lodí, náklon spôsobuje, že objem pohybujúcej sa časti vody mení ťažisko. Vztlak je zaručený, keď je rovnováha stabilná, t. j. umožňujú telu vrátiť sa do pôvodnej polohy.

Zdroje : Azeheb, škola v Brazílii, EBC, múzeum Weg

Obrázky : CPAQV, učiteľ z Kentucky, plavby po svete, škola v Brazílii