De ce nava nu se scufundă: fizica în acțiune
De ce nava nu se scufundă: fizica în acțiune

Video: De ce nava nu se scufundă: fizica în acțiune

Video: De ce nava nu se scufundă: fizica în acțiune
Video: #CASAVECHE EP.44 - Cum ții FRIGUL ȘI APA departe de FUNDAȚIE - Case Bune 2024, Noiembrie
Anonim

Te-ai întrebat vreodată de ce o navă nu se scufundă? Dacă construiți o plută de lemn, atunci aceasta poate pluti în siguranță pe apă. Dar dacă o faci din metal sau piatră, atunci se va scufunda în fund. Nu este greu de explicat acest fenomen. La urma urmei, densitatea pietrei sau a metalului este diferită de densitatea lemnului. Ei vorbesc despre asta la lecțiile de fizică. Faptul este că densitatea lemnului este mult mai mică decât densitatea metalului. În același timp, indicatorul forței de plutire a apei este mult mai mare decât indicatorul forței de gravitație care acționează asupra plutei. Cu metalul, lucrurile stau puțin diferit. Densitatea sa este suficient de mare încât forța de plutire nu este capabilă să învingă forța gravitațională. Drept urmare, pluta se scufundă. Dar de ce nu se scufundă nava acum când sunt făcute din metal?

de ce nu se scufundă nava
de ce nu se scufundă nava

Dacă înveliți un copac

Pe vremuri, corăbiile erau construite numai din lemn. Dar totul se schimbă. Acum navele sunt construite dintr-un material mai fiabil și mai durabil - metal. Dar de ce nu se scufundă nava? Devine mai greu? Care este motivul? Poate că înăuntru există mai mult lemn decât metal?

Dacă iei un copac și îl învelești cu tablă foarte subțire, structura nu se va scufunda. Acest fenomen poate fi explicatdupa ce a facut niste calcule. Deci, densitatea medie a structurii va fi mai mică decât densitatea apei. Iată numerele simple. Dacă luăm o masă de lemn de 100 de kilograme cu o densitate de 600 de kilograme pe metru cub și o înveliș metalic cu o greutate de 20 de kilograme și o densitate de 7800 de kilograme pe metru cub, atunci greutatea totală a vasului va fi de numai 120 de kilograme, iar volumul va fi de 0,168 metri cubi. Rămâne de găsit densitatea medie a structurii. Pentru a face acest lucru, trebuie să împărțiți masa la volum. Rezultatul este de aproximativ 714 kilograme pe metru cub. Acest indicator este mai mic decât cel al apei. Acest lucru sugerează că un vas din lemn, preînvelit cu tablă, nu se va scufunda. La urma urmei, densitatea apei este de 1000 de kilograme pe metru cub.

proiectarea navei
proiectarea navei

Design moderne

Designul navei este destul de simplu. Nu puteți acoperi lemnul cu metal. Este suficient să lăsați o cavitate goală în interiorul structurii, în care apa nu va intra. Desigur, această expresie este ușor incorectă. Cavitatea va fi umplută cu aer. La urma urmei, densitatea acestui amestec de substanțe este de numai 1,29 kilograme pe metru cub.

De aceea o navă nu se scufundă atunci când este adânc. Într-adevăr, în interiorul structurii există cavități mari care sunt umplute cu aer. Din acest motiv, densitatea întregii nave este mult mai mică decât densitatea apei. Drept urmare, forța de flotabilitate menține structura pe linia de plutire.

De ce apa nu intră în interiorul navei

Desigur, dacă apa intră în cavitate, nava se va scufunda inevitabil. Pentru a preveni acest lucru, se realizează pereții despărțitori în acea parte a structurii care se află sub apă. Ca urmare, se formează compartimente. În același timp, acestea sunt sigilate. Din acest motiv, apa care intră într-un compartiment nu poate intra în al doilea. Dacă apare o gaură în carenă, atunci nava nu va merge la fund. Doar compartimentul în care intră apa va fi inundat. Restul va rămâne plin de aer.

navă oceanică
navă oceanică

Cum sunt transportate mărfurile

O navă are de obicei greutate. Și este egal cu masa de apă, al cărei volum îl ocupă nava în mare. Desigur, este puțin probabil ca o navă oceanică să navigheze goală. De obicei, cu ajutorul unei nave se transportă nu numai oameni, ci și încărcături mari. O navă goală cântărește mult mai puțin. Aceasta înseamnă că nu se va scufunda adânc în apă. Dacă nava este încărcată, se va scufunda mai mult. Dar de ce nava nu se scufundă chiar și cu o încărcătură mare?

De obicei, pe carena navei este trasată o linie - linia de plutire. Nava nu trebuie să se scufunde sub acest indicator. În caz contrar, va fi supraîncărcat și orice val mare poate inunda structura.

Recomandat: