Чому корабель не тоне: фізика в справі
А ви коли-небудь замислювалися, чому корабель не тоне? Якщо побудувати пліт з деревини, то він зможе благополучно плисти по воді. Але якщо змайструвати його з металу або ж каменю, то він зануриться на дно. Пояснити подібне явище не важко. Адже щільність каменю або металу відрізняється від щільності дерева. Про це розповідають на уроках фізики. Справа в тому що щільність дерева
Содержание
Якщо обшити дерево
У минулі часи кораблі будували тільки з деревини. Але все змінюється. Тепер судна будують з більш надійного і міцного матеріалу - металу. Але чому корабель не тоне? Він же виходить важче? В чому причина? Може, всередині судна більше деревини, ніж металу?
Якщо взяти дерево і обшити його дуже тонким листовим металом, то конструкція не буде тонути. Це явище можна пояснити, провівши деякі підрахунки. Отже, середня щільність конструкції буде менше, ніж щільність води. Ось прості цифри. Якщо взяти масу дерева 100 кілограм при щільності в 600 кілограм на метр кубічний, а металеву обшивку вагою в 20 кілограм і щільністю 7800 кілограм на метр кубічний, то загальна вага судна становитиме всього 120 кілограм, а обсяг - 0,168 метрів кубічних. Залишається знайти середню щільність конструкції. Для цього потрібно масу розділити на обсяг. В результаті виходить приблизно 714 кілограм на метр кубічний. Даний показник менше, ніж у води. Це говорить про те, що дерев`яне судно, попередньо обшите листовим металом, тонути не буде. Адже щільність води становить 1000 кілограм на метр кубічний.
сучасні конструкції
Конструкція корабля досить проста. Можна не обшивати дерево металом. Досить залишити всередині конструкції порожню порожнину, в яку вода потрапляти не буде. Звичайно, цей вислів трохи неправильно. Порожнина буде заповнена повітрям. Адже щільність цієї суміші речовин становить всього 1,29 кілограм на метр кубічний.
Ось чому корабель не тоне, перебуваючи на великій глибині. Адже всередині конструкції існують порожнини великих розмірів, які заповнені повітрям. Завдяки цьому, щільність всього корабля значно менше щільності води. В результаті цього виштовхує сила тримає конструкцію на плаву.
Чому вода не потрапляє всередину корабля
Звичайно, якщо в порожнині потрапить вода, то корабель неминуче піде на дно. Щоб цього не сталося, в тій частині конструкції, яка розташовується під водою, робляться перегородки. В результаті утворюються відсіки. При цьому робляться вони герметичними. Завдяки цьому, вода, що потрапила в один відсік, не може потрапити до другого. Якщо ж в корпусі з`явилася пробоїна, то судно на дно не піде. Затоплено буде тільки той відсік, куди надходить вода. Решта ж залишаться заповнені повітрям.
Як перевозять вантажі
Корабель, як правило, має вагу. І він дорівнює масі води, обсяг якої займає судно в море. Звичайно, океанський корабель навряд чи буде плавати порожнім. Зазвичай за допомогою судна перевозять не тільки людей, а й великі вантажі. Порожній корабель важить значно менше. Значить, і осаджувати в воді він буде неглибоко. Якщо ж судно навантажити, то воно осяде більше. Але чому корабель не тоне навіть з великим вантажем?
Зазвичай на корпусі судна проводиться риса - ватерлінія. Корабель не повинен занурюватися під воду нижче цього покажчика. В іншому випадку він буде перевантажений, і будь-яка велика хвиля може затопити конструкцію.
