Varför fartyget inte sjunker: fysik i aktion

Innehållsförteckning:

Varför fartyget inte sjunker: fysik i aktion
Varför fartyget inte sjunker: fysik i aktion

Video: Varför fartyget inte sjunker: fysik i aktion

Video: Varför fartyget inte sjunker: fysik i aktion
Video: Vad är lumpen? | Lilla Aktuellt 2024, November
Anonim

Har du någonsin undrat varför ett fartyg inte sjunker? Om du bygger en träflotte kan den säkert flyta på vattnet. Men om du gör det av metall eller sten, kommer det att sjunka till botten. Det är inte svårt att förklara detta fenomen. När allt kommer omkring är stenens eller metallens densitet annorlunda än träets densitet. De pratar om det på fysiklektionerna. Faktum är att träets densitet är mycket mindre än metallens densitet. Samtidigt är indikatorn för vattnets flytkraft mycket högre än indikatorn för tyngdkraften som verkar på flotten. Med metall är det lite annorlunda. Dess densitet är tillräckligt hög för att flytkraften inte kan övervinna tyngdkraften. Som ett resultat sjunker flotten. Men varför sjunker inte skeppet nu när de är gjorda av metall?

varför sjunker inte fartyget
varför sjunker inte fartyget

If sheathe a tree

I gamla dagar byggdes fartyg bara av trä. Men allt förändras. Nu är fartyg byggda av ett mer pålitligt och hållbart material - metall. Men varför sjunker inte fartyget? Blir han tyngre? Vad är anledningen? Kanske finns det mer trä inuti än metall?

Om du tar ett träd och täcker det med mycket tunn plåt kommer strukturen inte att sjunka. Detta fenomen kan förklarasefter att ha gjort några beräkningar. Så den genomsnittliga densiteten för strukturen kommer att vara mindre än densiteten av vatten. Här är de enkla siffrorna. Om vi tar en trämassa på 100 kilogram med en densitet på 600 kilogram per kubikmeter, och en metallmantel som väger 20 kilogram och en densitet på 7800 kilogram per kubikmeter, kommer den totala vikten av fartyget att vara endast 120 kilogram, och volymen blir 0,168 kubikmeter. Det återstår att hitta strukturens genomsnittliga densitet. För att göra detta måste du dela massan med volymen. Resultatet är cirka 714 kilo per kubikmeter. Denna indikator är mindre än den för vatten. Detta tyder på att ett träkärl, förmantlat med plåt, inte kommer att sjunka. När allt kommer omkring är vattnets densitet 1000 kilogram per kubikmeter.

fartygsdesign
fartygsdesign

Modern design

Utformningen av skeppet är ganska enkel. Du kan inte mantel trä med metall. Det räcker att lämna ett tomt hålrum inuti strukturen, i vilket vatten inte kommer in. Naturligtvis är detta uttryck lite felaktigt. Kaviteten kommer att fyllas med luft. När allt kommer omkring är densiteten för denna blandning av ämnen bara 1,29 kilogram per kubikmeter.

Det är därför ett fartyg inte sjunker när det är djupt. Faktum är att inuti strukturen finns stora håligheter som är fyllda med luft. På grund av detta är densiteten för hela fartyget mycket mindre än vattnets densitet. Som ett resultat håller flytkraften strukturen flytande.

Varför kommer det inte vatten in i fartyget

Självklart, om vatten kommer in i kaviteten kommer fartyget oundvikligen att sjunka. För att förhindra att detta händer görs skiljeväggar i den del av strukturen som ligger under vatten. Som ett resultat bildas fack. Samtidigt förseglas de. På grund av detta kan vatten som kommer in i ett fack inte komma in i det andra. Om ett hål dyker upp i skrovet, kommer inte fartyget att gå till botten. Endast utrymmet där vatten kommer in kommer att översvämmas. Resten förblir fylld med luft.

havskepp
havskepp

Hur gods transporteras

Ett fartyg har vanligtvis vikt. Och det är lika med massan av vatten, vars volym fartyget upptar i havet. Naturligtvis är det osannolikt att ett havskepp seglar tomt. Vanligtvis, med hjälp av ett fartyg, transporteras inte bara människor, utan också stora laster. Ett tomt skepp väger mycket mindre. Det gör att den inte kommer att sjunka djupt i vattnet. Om fartyget är lastat kommer det att sjunka mer. Men varför sjunker inte fartyget ens med stor last?

Vanligtvis dras en linje på fartygets skrov - vattenlinjen. Fartyget får inte sjunka under denna pekare. Annars kommer den att överbelastas och alla stora vågor kan översvämma strukturen.

Rekommenderad: