Dlaczego statek nie tonie: fizyka w akcji

Spisu treści:

Dlaczego statek nie tonie: fizyka w akcji
Dlaczego statek nie tonie: fizyka w akcji

Wideo: Dlaczego statek nie tonie: fizyka w akcji

Wideo: Dlaczego statek nie tonie: fizyka w akcji
Wideo: Jakie rzeczne statki wycieczkowe są w Rosji? 2024, Może
Anonim

Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, dlaczego statek nie tonie? Jeśli zbudujesz tratwę z drewna, może bezpiecznie unosić się na wodzie. Ale jeśli zrobisz to z metalu lub kamienia, opadnie na dno. Wyjaśnienie tego zjawiska nie jest trudne. W końcu gęstość kamienia lub metalu różni się od gęstości drewna. Mówią o tym na lekcjach fizyki. Faktem jest, że gęstość drewna jest znacznie mniejsza niż gęstość metalu. Jednocześnie wskaźnik siły wyporu wody jest znacznie wyższy niż wskaźnik siły grawitacji działającej na tratwę. Z metalem sprawy mają się trochę inaczej. Jego gęstość jest na tyle duża, że siła wyporu nie jest w stanie pokonać siły grawitacji. W rezultacie tratwa tonie. Ale dlaczego statek nie tonie teraz, kiedy są wykonane z metalu?

dlaczego statek nie tonie
dlaczego statek nie tonie

Jeśli schowasz drzewo

W dawnych czasach statki budowano wyłącznie z drewna. Ale wszystko się zmienia. Teraz statki budowane są z bardziej niezawodnego i trwałego materiału - metalu. Ale dlaczego statek nie tonie? Czy on staje się cięższy? Jaki jest powód? Może w środku jest więcej drewna niż metalu?

Jeśli weźmiesz drzewo i przykryjesz je bardzo cienką blachą, konstrukcja nie zatonie. To zjawisko można wyjaśnićpo wykonaniu pewnych obliczeń. Tak więc średnia gęstość konstrukcji będzie mniejsza niż gęstość wody. Oto proste liczby. Jeśli weźmiemy masę drewna 100 kilogramów o gęstości 600 kilogramów na metr sześcienny i poszycie metalowe o wadze 20 kilogramów i gęstości 7800 kilogramów na metr sześcienny, to całkowita waga naczynia wyniesie tylko 120 kilogramów, a objętość wyniesie 0,168 metra sześciennego. Pozostaje znaleźć średnią gęstość struktury. Aby to zrobić, musisz podzielić masę przez objętość. Wynik to około 714 kilogramów na metr sześcienny. Ten wskaźnik jest mniejszy niż wskaźnik wody. Sugeruje to, że drewniane naczynie pokryte blachą nie zatonie. W końcu gęstość wody wynosi 1000 kilogramów na metr sześcienny.

projekt statku
projekt statku

Nowoczesne projekty

Projekt statku jest dość prosty. Nie można schować drewna metalem. Wystarczy pozostawić w konstrukcji pustą wnękę, do której nie dostanie się woda. Oczywiście to wyrażenie jest nieco niepoprawne. Wnęka zostanie wypełniona powietrzem. W końcu gęstość tej mieszaniny substancji wynosi tylko 1,29 kilograma na metr sześcienny.

Dlatego statek nie tonie, gdy jest głęboki. Rzeczywiście, wewnątrz konstrukcji znajdują się duże wnęki wypełnione powietrzem. Z tego powodu gęstość całego statku jest znacznie mniejsza niż gęstość wody. W rezultacie siła wyporu utrzymuje konstrukcję na powierzchni.

Dlaczego woda nie dostaje się do wnętrza statku

Oczywiście, jeśli woda dostanie się do wnęki, statek nieuchronnie zatonie. Aby temu zapobiec, w tej części konstrukcji, która znajduje się pod wodą, wykonuje się przegrody. W rezultacie powstają przedziały. Jednocześnie są zapieczętowane. Z tego powodu woda, która dostanie się do jednego przedziału, nie może dostać się do drugiego. Jeśli w kadłubie pojawi się dziura, statek nie spadnie na dno. Zalany zostanie tylko przedział, do którego wpłynie woda. Reszta pozostanie wypełniona powietrzem.

statek oceaniczny
statek oceaniczny

Jak transportowane są towary

Statek zwykle ma wagę. I jest równa masie wody, której objętość statek zajmuje na morzu. Oczywiście statek oceaniczny raczej nie będzie pływał pusty. Zwykle za pomocą statku przewożone są nie tylko ludzie, ale także duże ładunki. Pusty statek waży znacznie mniej. Oznacza to, że nie zatonie głęboko w wodzie. Jeśli statek jest załadowany, zatonie bardziej. Ale dlaczego statek nie tonie nawet przy dużym ładunku?

Zazwyczaj na kadłubie statku rysowana jest linia - linia wodna. Statek nie może zanurzyć się poniżej tego wskaźnika. W przeciwnym razie zostanie przeciążony, a każda duża fala może zalać konstrukcję.

Zalecana: