De ce nu se scufundă bărcile și navele?
Dacă construiți o plută de lemn, puteți înota pe ea. Dacă construiți o plută de fier sau alt metal, va merge până jos. Motivul pentru care pluta din lemn nu se scufunda și fierul se îneacă este acoperit într-o densitate diferită de lemn și fier.
Arborele este mai puțin dens decât apa, astfel încât forța de flotabilitate a apei este mai mare decât forța de gravitație care acționează asupra plutei de lemn (sau mai mult din greutatea sa). Fierul este mai dens decât apa, iar forța de împingere nu este capabilă să depășească greutatea unei plută de fier.
În vremurile anterioare navele și bărcile au fost construite în cea mai mare parte din lemn. Acum ele sunt în mare parte din metale. Care este obiectivul? De ce navele nu se scufundă? Poate că există o mulțime de lemn în interiorul navei și "învinge" fierul?
Desigur, dacă luați o placă mare și o tăiați pe partea de sus cu o foaie subțire de metal, întreaga structură nu se va scufunda. La urma urmei, densitatea medie este mai mică decât densitatea apei. Dacă, de exemplu, densitatea arborelui este de 600 kg / m 3, iar placa are o masă de 100 kg, iar pielea fierului are o densitate de 7800 kg / m 3 și o masă de 10 kg. Greutatea totală va fi de 120 kg, iar volumul total de 100/600 + 10/7800 ≈ 0.1667 + 0.0013 = 0.168 (m 3). Prin urmare, găsim densitatea medie a structurii 120 / 0,168 ≈ 714 (kg / m 3). Aceasta este mai mică decât densitatea apei (1000 kg / m 3), astfel încât structura va pluti.
Cu toate acestea, de fapt, este mai ușor. De ce coase un copac? Puteți lăsa pur și simplu cavitatea înăuntru și asigurați-vă că nu există apă în ea. Mai exact, nu gol, ci umplut cu aer. Densitatea aerului este de numai 1,29 kg / m 3.
De aceea navele din metale plutesc. În interiorul lor există cavități mari umplute cu aer. Drept urmare, densitatea medie a navei este mai mică decât densitatea apei, iar forța de flotabilitate menține nava pe linia de plutire.
Dacă apa intră în cavitatea navei, cu siguranță se va scufunda. Pentru a reduce la minimum posibilitatea inundațiilor, sunt construite partiții în partea subacvatică a navei. Ca rezultat, se obțin compartimente în care apa de la cineva nu poate intra în altul. Dacă nava primește o gaură, atunci numai compartimentul în locul orificiului va fi inundat. Restul va rămâne plin de aer și va menține nava pe linia de plutire.
În orice caz, nava are greutate. Această greutate este egală cu greutatea apei, volumul pe care nava "ocupă" în mare.
După cum știți, navele înoată pentru un motiv, și să transporte diverse încărcături și oameni. O navă goală cântărește mai puțin, ceea ce înseamnă că va fi mai puțin "așezat" în mare. Dacă este încărcată, nava se va scufunda în apă mai adânc. Cu încărcătură excesivă, nava poate în general să se scufunde și să se înece.
Prin urmare, o linie specială (linia de plutire) este marcată pe corpul navelor. Vasul nu trebuie scufundat în apă, astfel încât această linie să fie sub apă. În caz contrar, orice val puternic, turnând apă în pupa, poate inunda cu ușurință nava.
Pe de altă parte, o navă goală nu ar trebui să fie prea ușoară. În caz contrar, partea subacvatică va fi prea mică în raport cu suprafața. În acest caz, valurile și vântul pot răsturna nava.
O navă încărcată la linia de plutire deplasează cel mai mare volum de apă. Greutatea acestei ape se numește deplasarea unei anumite nave. Capacitatea de transport a unei nave este diferența dintre deplasare și greutatea unei nave goale; sau, mai simplu, diferența dintre o navă încărcată atunci când are o pescaj la linia de plutire și greutatea navei fără încărcătură.
Trimiteți-le prietenilor: