Trots att stora fartyg har varit vanliga i århundraden på haven runt om i världen kan de fortfarande vara ett mysterium för vissa människor. Inför sådana storslagna konstruktioner kvarstår en fråga: varför flyter fartyg?

Svaret är enklare än det verkar och presenterades för århundraden sedan av sjömän och ingenjörer som behövde lösningar för att utforska havet. Kort sagt kan det besvaras med hjälp av två begrepp.

Så låt oss förstå lite mer om densitet och Arkimedes princip, för att stilla tvivlet.

Densitet

Densitet är ett begrepp som definieras utifrån förhållandet mellan massa per volymenhet av ett ämne. För att ett föremål ska kunna flyta, t.ex. ett fartyg, måste dess massa fördelas över en stor volym.

Detta beror på att ju mer massan fördelas, desto mindre tätt blir föremålet. Med andra ord är svaret på frågan "Varför flyter fartyg?" enkelt uttryckt: eftersom deras genomsnittliga densitet är lägre än vattnets.

Eftersom en stor del av fartygets inre består av luft kan det fortfarande flyta, även om det har tunga stålkonstruktioner.

Samma princip gäller när man jämför t.ex. en spik med en frigolitskiva. Även om spiken är lättare sjunker den på grund av den höga densiteten jämfört med frigolitskivans låga densitet.

Arkimedes princip

Arkimedes var en grekisk matematiker, ingenjör, fysiker, uppfinnare och astronom som levde på 300-talet f.Kr. Bland sina forskningsresultat lade han fram en princip som kan beskrivas som

"Varje kropp som är nedsänkt i en vätska utsätts för en kraft (tryck) vertikalt uppåt, vars intensitet är lika med vikten av den vätska som förflyttas av kroppen."

Med andra ord, fartygets vikt som förskjuter vattnet under dess rörelse orsakar en reaktionskraft från vattnet mot fartyget. I detta fall skulle svaret på "varför flyter fartyg?" vara något i stil med: eftersom vattnet pressar fartyget uppåt.

Ett fartyg på 1 000 ton, till exempel, orsakar en kraft som motsvarar 1 000 ton vatten på sitt skrov, vilket säkerställer dess stöd.

Varför flyter fartyg även i grov sjö?

Ett fartyg är konstruerat så att det fortsätter att flyta även om det gungar på grund av vågorna. Detta beror på att tyngdpunkten ligger under tryckpunkten, vilket garanterar fartygets balans.

När en kropp flyter utsätts den för påverkan av dessa två krafter. När de två centrumen sammanfaller är jämvikten likgiltig. I dessa fall stannar alltså föremålet bara i den position som det ursprungligen placerades i. Dessa fall är dock vanligare när föremålen är helt nedsänkta.

Å andra sidan, när nedsänkningen är partiell, som i fartyg, gör lutningen att volymen av den rörliga delen av vattnet ändrar tryckcentrum. Flytkraft garanteras när balansen är stabil, dvs. de tillåter kroppen att återgå till utgångsläget.

Källor : Azeheb, Brasilienskolan, EBC, Weg Museum

Bilder : CPAQV, lärare i Kentucky, världskryssningar, skola i Brasilien