Dlaczego statki nie toną?

Dlaczego statki nie toną?

Jachty są stworzone do celów turystyczno-sportowych, a statki służą do transportu ludzi i towarów. Jedne są małe, przeznaczone tylko dla kilku osób, a inne potężne, umożliwiające przemieszczanie tysięcy ton towarów lub setek osób z jednego miejsca w drugie.

Kiedy wskakujemy do basenu, schodzimy na dno jak kamień rzucony w wodę. Ale gigantyczne okręty – masowce czy lotniskowce – unoszą się na powierzchni wody. Jak to możliwe? Dlaczego statki nie toną?

Archimedes – pierwszy żeglarz

2200 lat temu grecki matematyk Archimedes, wchodząc do wanny, odkrył prawo wyporu, które wyjaśnia, dlaczego dzisiejsze stalowe statki mogą unosić się na wodzie. Uczony zauważył, ze woda, którą wyparło ciało, wylała się poza wannę. Pojął, że istnieje związek między jego wagą oraz objętością wypartej wody. Tak bardzo się podekscytował odkryciem, że podobno nagi wybiegł na dwór, krzycząc Eureka!

Archimedes prowadził doświadczenia, na podstawie których sformułował prawo wyporu, stwierdzając, że taki przedmiot jak statek może unosić się na wodzie, jeśli ciężar wypartej przez niego wody równać się będzie jego własnej wadze.

Dlaczego statki nie toną, czyli fizyka w praktyce

Statki pływają, gdyż są puste w środku i mają odpowiednio rozłożony ciężar. Grudka stali umieszczona na wodzie błyskawicznie zatonie, a stal ukształtowana w kształt misy będzie się na niej unosić. To dlatego, że ciężar grudki jest skupiony na małej przestrzeni, a w misie równomiernie rozłożony.

Właśnie powyższy fakt sprawia, że wszystkie statki mają podobny kształt. Głębokość zanurzenia statku zależy od kształtu kadłuba i jego ciężaru. Przy danym obciążeniu statku wypiera on tyle wody, jaka jest objętość zanurzonej części. Głębokość zanurzenia każdego statku określa się już w momencie jego projektowania – inżynierowie dysponujący komputerowymi modelami kadłuba, są w stanie określić, jak zmieni się objętość zanurzonej części przy dodatkowym obciążeniu ładunkiem czy pasażerami.

Dziękujemy za uwagę :)