ทำไมเรือถึงลอยน้ำได้? วิทยาศาสตร์อธิบายการนำทางอย่างไร
สารบัญ
แม้ว่าจะพบเห็นได้ทั่วไปในทะเลทั่วโลกมานานหลายศตวรรษ แต่เรือขนาดใหญ่ยังคงเป็นปริศนาสำหรับบางคน เมื่อเผชิญกับสิ่งก่อสร้างที่ใหญ่โตเช่นนี้ คำถามยังคงอยู่: ทำไมเรือถึงลอยได้
คำตอบนั้นง่ายกว่าที่คิด และได้รับการไขปริศนาเมื่อหลายศตวรรษก่อนโดยนักเดินเรือและวิศวกรที่ต้องการโซลูชันสำหรับการสำรวจทางทะเล โดยสรุป สามารถตอบได้ด้วยความช่วยเหลือจากสองแนวคิด
ดังนั้น เรามาทำความเข้าใจเกี่ยวกับความหนาแน่นและหลักการของอาร์คิมิดีสกันสักหน่อยเพื่อคลายความสงสัย
ความหนาแน่น
ความหนาแน่นคือลูกกวาดที่กำหนดจากอัตราส่วนของมวลต่อหน่วยปริมาตรของสารใดๆ ดังนั้น เพื่อให้วัตถุสามารถลอยได้ เช่น เรือ มวลจะต้องมีการกระจายในปริมาณมาก
เนื่องจากยิ่งมีการกระจายมวลมาก วัตถุก็จะมีความหนาแน่นน้อยลง กล่าวอีกนัยหนึ่ง คำตอบของ “ทำไมเรือถึงลอยได้” คือ: เนื่องจากความหนาแน่นเฉลี่ยน้อยกว่าน้ำ
เนื่องจากภายในเรือส่วนใหญ่ประกอบด้วยอากาศ แม้ว่าจะมีส่วนประกอบของเหล็กหนัก แต่ก็ยังสามารถลอยได้
หลักการเดียวกันนี้สามารถเห็นได้เมื่อเปรียบเทียบเล็บกับกระดานโฟม เป็นต้น แม้ว่าเล็บจะเบากว่า แต่ก็จมเพราะความหนาแน่นสูงเมื่อเทียบกับโฟมความหนาแน่นต่ำ
หลักการอาร์คิมิดีส
อาร์คิมิดีสเป็นนักคณิตศาสตร์ วิศวกร นักฟิสิกส์ นักประดิษฐ์ และนักดาราศาสตร์ชาวกรีกที่อาศัยอยู่ในศตวรรษที่สามก่อนคริสต์ศักราช จากงานวิจัยของเขา เขาได้นำเสนอหลักการที่สามารถอธิบายได้ดังนี้:
ดูสิ่งนี้ด้วย: โคลด ทรัวส์กรอส มันคือใคร? ชีวประวัติ อาชีพ และวิถีทางทีวี“ร่างกายทุกส่วนที่แช่อยู่ในของเหลวต้องทนทุกข์ทรมานจากการกระทำของแรง (แรงผลัก) ในแนวดิ่งขึ้นไป ซึ่งความเข้มจะเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่ โดยร่างกาย”
นั่นคือ น้ำหนักของเรือที่แทนที่น้ำระหว่างการเคลื่อนที่ทำให้เกิดแรงปฏิกิริยาของน้ำกับเรือ ในกรณีนี้ คำตอบของ “ทำไมเรือถึงลอยได้” มันจะเป็นดังนี้: เพราะน้ำดันเรือขึ้น
เช่น เรือขนาด 1,000 ตัน ทำให้เกิดแรงเทียบเท่ากับน้ำ 1,000 ตันบนตัวเรือ ทำให้มั่นใจได้ถึงการรองรับ
เหตุใดเรือจึงลอยได้แม้ในกระแสน้ำที่เชี่ยวกราก
เรือได้รับการออกแบบเพื่อให้แม้คลื่นจะซัดสาด เรือก็ยังลอยได้ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากจุดศูนย์ถ่วงของมันอยู่ต่ำกว่าจุดศูนย์กลางของแรงขับ ทำให้มั่นใจในความสมดุลของเรือ
เมื่อวัตถุลอยอยู่ วัตถุนั้นจะอยู่ภายใต้การกระทำของแรงทั้งสองนี้ เมื่อจุดศูนย์กลางทั้งสองตรงกันความสมดุลจะไม่แยแส ในกรณีเหล่านี้ วัตถุจะยังคงอยู่ในตำแหน่งที่วางในตอนแรก อย่างไรก็ตาม กรณีเหล่านี้พบได้บ่อยกับวัตถุที่จมอยู่ใต้น้ำ
ในทางกลับกัน เมื่อจมอยู่ใต้น้ำเป็นบางส่วน เช่นเดียวกับในเรือ ความเอียงทำให้ปริมาตรของส่วนน้ำที่เคลื่อนที่เปลี่ยนศูนย์กลางการลอยตัว รับประกันการลอยตัวเมื่อสมดุลคงที่ นั่นคือจะทำให้ร่างกายกลับสู่ตำแหน่งเริ่มต้น
แหล่งข้อมูล : Azeheb, Brasil Escola, EBC, Museu Weg
ดูสิ่งนี้ด้วย: Pseudoscience รู้ว่ามันคืออะไรและมีความเสี่ยงอะไรบ้างรูปภาพ : CPAQV, Kentucky Teacher, World Cruises, Brasil Escola
