Zakaj ladja ne potone: fizika v poslu

Ste se kdaj spraševali, zakaj ladja ne potone? Če gradite splav lesa, lahko varno plava čez vodo. Ampak, če ga narediš iz kovine ali kamna, se bo potopil na dno. Pojasnite ta pojav, ni težko. Konec koncev se gostota kamna ali kovine razlikuje od gostote drevesa. To je povedano v lekcijah fizike. Dejstvo je, da je gostota drevesa veliko manj kot gostota kovine. Hkrati je eksponentna sila vode veliko višja od indeksa teže, ki deluje na splav. S kovino je vse drugače. Njegova gostota je dovolj visoka, sila pritiska pa ne more premagati gravitacije. Kot rezultat, splav potone. Toda zakaj zdaj ladja ne potone, ko so iz kovine?

Če obrezujete drevo

V starih časih so bile ladje zgrajene le iz lesa. Ampak vse se spreminja. Zdaj so ladje zgrajene iz bolj zanesljivega in močnega materiala - kovine. Toda zakaj ladja ne potone? Ali postaja težji? Kaj je razlog? Mogoče je v ladji več lesa kot kovina?

Če vzamete drevo in ga obložite z zelo tanko pločevino, potem gradnja ne potopi. Ta pojav je mogoče pojasniti z nekaterimi izračuni. Torej, povprečna gostota strukture bo manjša od gostote vode. Tukaj so preproste številke. Če vzamemo maso drevesa 100 kilogramov s gostoto 600 kilogramov na kubični meter in kovinsko lupino, ki tehta 20 kilogramov, in gostoto 7800 kilogramov na kubični meter, bo skupna teža ladje samo 120 kilogramov in prostornina 0,168 kubičnih metrov. Ostanek je poiskati povprečno gostoto strukture. Če želite to narediti, morate maso razdeliti na glasnost. Rezultat je približno 714 kilogramov na kubični meter. Ta indikator je manjši od vode. To kaže, da se lesena ladja, prej obložena s pločevino, ne utopi. Konec koncev je gostota vode 1000 kilogramov na kubični meter.

Sodobne konstrukcije

Zasnova ladje je precej preprosta. Drevo s kovino ne morete obrezati. Dovolj je pustiti prazno votlino znotraj strukture, v kateri voda ne bo padla. Seveda je ta izraz nekoliko narobe. Vdolbina bo napolnjena z zrakom. Konec koncev je gostota te mešanice snovi samo 1,29 kilogramov na kubični meter.

Zato ladja ne potone, saj je na globoki globini. Konec koncev, znotraj strukture so velike votline, ki so napolnjene z zrakom. Zaradi tega je gostota celotne ladje veliko manj kot gostota vode. Posledica tega je, da vzgonska sila ohranja strukturo.

Zakaj voda ne vstopi v ladjo

Seveda, če voda vstopi v votlino, bo ladja neizogibno odšla na dno. Da bi to preprečili, se delijo v delu strukture, ki je pod vodo. Zato se oblikujejo predelki. Istočasno so zapečatene. Zaradi tega voda, ki je prišla v en oddelek, ne more priti v drugo. Če se luknja pojavi v trupu, ladja ne bo šla do dna. Preplavljen je le predelek, kamor vstopi voda. Ostali bodo ostali napolnjeni z zrakom.

Kako se blago prevaža

Ladja ima praviloma težo. In enako je masa vode, katere prostornina plovila zaseda v morju. Seveda, oceanska ladja verjetno ni prazna. Ponavadi s pomočjo ladje ne prevažajo samo ljudje, ampak tudi velike obremenitve. Prazna ladja tehta precej manj. Zato, in se usede v vodi, bo plitko. Če bo ladja naložena, se bo več naselila. Toda zakaj ladja ne pade niti s težkim bremenom?

Običajno je na trupu plovila potegnjena vodna črta. Ladja ne bi smela potopiti pod vodo pod tem indikatorjem. V nasprotnem primeru bo preobremenjen in vsak velik val lahko poplavi strukturo.