Kāpēc kuģis negrimst: fizika darbībā

Satura rādītājs:

Kāpēc kuģis negrimst: fizika darbībā
Kāpēc kuģis negrimst: fizika darbībā

Video: Kāpēc kuģis negrimst: fizika darbībā

Video: Kāpēc kuģis negrimst: fizika darbībā
Video: (Pārdots) Pārdod dzīvokli Rīgas centrā, Stabu ielā 86A 2024, Maijs
Anonim

Vai esat kādreiz domājuši, kāpēc kuģis nenogrimst? Ja būvē plostu no koka, tad tas var droši peldēt pa ūdeni. Bet, ja taisīsi no metāla vai akmens, tad tas nogrims apakšā. Šo fenomenu nav grūti izskaidrot. Galu galā akmens vai metāla blīvums atšķiras no koka blīvuma. Par to runā fizikas stundās. Fakts ir tāds, ka koksnes blīvums ir daudz mazāks nekā metāla blīvums. Tajā pašā laikā ūdens peldošā spēka rādītājs ir daudz augstāks nekā gravitācijas spēka indikators, kas iedarbojas uz plostu. Ar metālu viss ir nedaudz savādāk. Tā blīvums ir pietiekami augsts, lai peldošais spēks nevarētu pārvarēt gravitācijas spēku. Rezultātā plosts nogrimst. Bet kāpēc kuģis tagad nenogrimst, ja tie ir izgatavoti no metāla?

kāpēc kuģis negrimst
kāpēc kuģis negrimst

Ja apvelk koku

Agrākos laikos kuģus būvēja tikai no koka. Bet viss mainās. Tagad kuģi tiek būvēti no uzticamāka un izturīgāka materiāla - metāla. Bet kāpēc kuģis nenogrimst? Vai viņš kļūst smagāks? Kāds ir iemesls? Varbūt iekšā ir vairāk koka nekā metāla?

Ja paņemat koku un apklājat to ar ļoti plānu lokšņu metālu, konstrukcija nenogrims. Šo fenomenu var izskaidrotpēc dažu aprēķinu veikšanas. Tātad vidējais struktūras blīvums būs mazāks par ūdens blīvumu. Šeit ir vienkārši skaitļi. Ja ņemam 100 kilogramu koksnes masu ar blīvumu 600 kilogrami uz kubikmetru un metāla apvalku, kas sver 20 kilogramus un blīvumu 7800 kilogramus uz kubikmetru, tad kuģa kopējais svars būs tikai 120 kilogrami, un tilpums būs 0,168 kubikmetri. Atliek atrast vidējo struktūras blīvumu. Lai to izdarītu, jums ir jāsadala masa ar tilpumu. Rezultāts ir aptuveni 714 kilogrami uz kubikmetru. Šis rādītājs ir mazāks nekā ūdens rādītājs. Tas liek domāt, ka koka trauks, kas iepriekš apšūts ar lokšņu metālu, nenogrims. Galu galā ūdens blīvums ir 1000 kilogrami uz kubikmetru.

kuģa dizains
kuģa dizains

Moderni dizaini

Kuģa dizains ir diezgan vienkāršs. Jūs nevarat apšūt koku ar metālu. Pietiek atstāt konstrukcijas iekšpusē tukšu dobumu, kurā ūdens neietilpst. Protams, šis izteiciens ir nedaudz nepareizs. Dobums tiks piepildīts ar gaisu. Galu galā šī vielu maisījuma blīvums ir tikai 1,29 kilogrami uz kubikmetru.

Tāpēc kuģis nenogrimst, kad tas ir dziļi. Patiešām, konstrukcijas iekšpusē ir lieli dobumi, kas ir piepildīti ar gaisu. Sakarā ar to visa kuģa blīvums ir daudz mazāks par ūdens blīvumu. Rezultātā peldspējas spēks saglabā struktūru virs ūdens.

Kāpēc ūdens nenokļūst kuģī

Protams, ja ūdens nokļūst dobumā, kuģis neizbēgami nogrims. Lai tas nenotiktu, tajā konstrukcijas daļā, kas atrodas zem ūdens, tiek veidotas starpsienas. Tā rezultātā veidojas nodalījumi. Tajā pašā laikā tie ir aizzīmogoti. Sakarā ar to ūdens, kas nokļūst vienā nodalījumā, nevar nokļūt otrajā. Ja korpusā parādās caurums, tad kuģis nedosies dibenā. Tiks appludināts tikai nodalījums, kurā ieplūst ūdens. Pārējais paliks piepildīts ar gaisu.

okeāna kuģis
okeāna kuģis

Kā tiek transportētas preces

Kuģim parasti ir svars. Un tas ir vienāds ar ūdens masu, kuras tilpumu kuģis aizņem jūrā. Protams, diez vai okeāna kuģis kuģos tukšs. Parasti ar kuģa palīdzību tiek pārvadāti ne tikai cilvēki, bet arī lielas kravas. Tukšs kuģis sver daudz mazāk. Tas nozīmē, ka tas neiegrims dziļi ūdenī. Ja kuģis ir piekrauts, tas nogrims vairāk. Bet kāpēc kuģis nenogrimst pat ar lielu kravu?

Parasti uz kuģa korpusa tiek novilkta līnija – ūdenslīnija. Kuģis nedrīkst iegrimt zem šī rādītāja. Pretējā gadījumā tas tiks pārslogots, un jebkurš liels vilnis var appludināt struktūru.

Ieteicams: