Čeprav so velike ladje že stoletja pogoste na morjih po vsem svetu, so lahko za nekatere ljudi še vedno skrivnost. Ob tako veličastnih konstrukcijah ostaja eno vprašanje: zakaj ladje plavajo?

Odgovor je preprostejši, kot se zdi, in so ga pred stoletji razkrili pomorščaki in inženirji, ki so potrebovali rešitve za pomorsko raziskovanje. Na kratko, nanj lahko odgovorimo s pomočjo dveh konceptov.

Da bi odpravili dvom, si razložimo nekaj več o gostoti in Arhimedovem načelu.

Gostota

Gostota je pojem, ki je določen na podlagi razmerja med maso in prostorninsko enoto katere koli snovi. Tako mora biti masa predmeta, kot je ladja, porazdeljena po veliki prostornini, da lahko plava.

Razlog za to je, da je gostota predmeta manjša, kot je porazdeljena masa. Z drugimi besedami, odgovor na vprašanje "Zakaj ladje plavajo?" je preprost: ker je njihova povprečna gostota manjša od gostote vode.

Ker je večina notranjosti ladje sestavljena iz zraka, lahko ladja, čeprav ima težke jeklene spojine, še vedno plava.

Enako načelo lahko vidimo, če na primer primerjamo žebelj s stiroporno ploščo. Čeprav je žebelj lažji, se zaradi visoke gostote v primerjavi z nizko gostoto stiropora potopi.

Arhimedovo načelo

Arhimed je bil grški matematik, inženir, fizik, izumitelj in astronom, ki je živel v 3. stoletju pred našim štetjem:

"Na vsako telo, potopljeno v tekočino, deluje sila (potisk) navpično navzgor, katere jakost je enaka teži tekočine, ki jo telo izpodriva."

Z drugimi besedami, teža ladje, ki med gibanjem izpodriva vodo, povzroča reakcijsko silo vode proti ladji. V tem primeru bi bil odgovor na vprašanje "zakaj ladje plavajo?" približno takšen: ker voda potiska ladjo navzgor.

Na primer 1000-tonska ladja povzroči na svojem trupu silo, ki je enaka 1000 tonam vode, kar zagotavlja njeno podporo.

Zakaj ladje plujejo tudi v razburkanem morju?

Ladja je zasnovana tako, da bo kljub zibanju, ki ga povzročajo valovi, še naprej plula. To je zato, ker je njeno težišče pod težiščem, kar zagotavlja ravnotežje ladje.

Kadar telo lebdi, nanj delujeta ti dve sili. Kadar središči sovpadata, je ravnotežje indiferentno. V teh primerih torej predmet ostane v položaju, v katerem je bil prvotno postavljen. Ti primeri pa so pogostejši pri popolnoma potopljenih predmetih.

Po drugi strani pa, kadar je potopitev delna, kot pri ladjah, naklon povzroči, da prostornina gibajočega se dela vode spremeni središče potiska. Vzgon je zagotovljen, kadar je ravnotežje stabilno, kar pomeni, da omogočajo telesu, da se vrne v začetni položaj.

Viri : Azeheb, brazilska šola, EBC, muzej Weg

Slike : CPAQV, učitelj iz Kentuckyja, križarjenja po svetu, šola v Braziliji