Хоча великі кораблі століттями поширені в морях по всьому світу, для деяких людей вони все ще залишаються загадкою. Перед такими грандіозними спорудами постає одне питання: чому кораблі плавають?

Відповідь простіша, ніж здається, і була відкрита століттями тому моряками та інженерами, які потребували рішень для морських досліджень. Коротко кажучи, на неї можна відповісти за допомогою двох концепцій.

Отже, давайте розберемося трохи більше про густину і принцип Архімеда, щоб задовольнити сумніви.

Щільність

Щільність - це конфекція, що визначається відношенням маси до одиниці об'єму будь-якої речовини. Таким чином, для того, щоб об'єкт міг плавати, наприклад, корабель, його маса повинна бути розподілена по великому об'єму.

Це тому, що чим більше розподіл маси, тим менш щільним буде об'єкт. Іншими словами, простою мовою відповідь на питання "чому кораблі плавають?": тому що їхня середня щільність менша, ніж у води.

Оскільки більшу частину внутрішнього простору корабля складає повітря, навіть якщо він має важкі сталеві з'єднання, він все одно здатен плавати.

Той самий принцип можна побачити, якщо порівняти, наприклад, цвях із пінопластовою плитою. Навіть якщо цвях легший, він тоне через високу щільність порівняно з низькою щільністю пінопласту.

Принцип Архімеда

Архімед був грецьким математиком, інженером, фізиком, винахідником і астрономом, який жив у 3 столітті до н.е. Серед своїх досліджень він висунув принцип, який можна описати так:

"На кожне тіло, занурене в рідину, діє сила (виштовхувальна), спрямована вертикально вгору, інтенсивність якої дорівнює вазі рідини, що витісняється тілом".

Іншими словами, вага корабля, що витісняє воду під час руху, викликає силу реакції води проти корабля. У цьому випадку відповідь на питання "чому кораблі плавають?" буде приблизно такою: тому що вода штовхає корабель вгору.

Наприклад, 1000-тонний корабель створює на своєму корпусі силу, еквівалентну 1000 тонн води, що забезпечує його підтримку.

Чому кораблі плавають навіть у бурхливих водах?

Корабель сконструйований таким чином, що навіть при розгойдуванні, спричиненому хвилями, він продовжує плавати. Це відбувається тому, що його центр ваги розташований нижче центру тяги, що забезпечує рівновагу корабля.

Коли тіло плаває, воно піддається дії цих двох сил. Коли два центри збігаються, рівновага байдужа. У цих випадках, отже, об'єкт просто залишається в тому положенні, в якому він був спочатку. Ці випадки, однак, частіше зустрічаються з повністю зануреними об'єктами.

З іншого боку, коли занурення часткове, як у кораблях, нахил призводить до того, що об'єм рухомої частини води змінює центр тяжіння. Плавучість гарантується, коли рівновага стабільна, тобто вони дозволяють тілу повернутися у вихідне положення.

Джерела : Azeheb, Бразильська школа, EBC, Музей Вега

Зображення : CPAQV, вчитель Кентуккі, круїзні подорожі, школа в Бразилії