Повідомлення на тему “Плавання суден”

Кораблі і яхти в море, з точки зору фізики, являють собою тіла, занурені в рідину. І для того, щоб ознайомитися з плаванням суден, спочатку необхідно згадати фізичний закон плавання тіл.

Тіло в рідини, прагнуть вивести з положення рівноваги дві різноспрямовані сили. Це сила тяжіння і виштовхує сила. Виходячи з рівності цих двох сил можна судити про те, плаває тіло на поверхні рідини або на якомусь певному рівні, або зовсім тоне.

Умова рівноваги, для тіла, зануреного в рідину, виражається рівнянням:

З цього рівняння випливає, що тіло, що володіє щільністю меншою, ніж щільність рідини, буде спливати; а тіло, що володіє більшою щільністю – буде тонути до певного рівня (поки що діють на нього сили не компенсують один одного).

Тепер, освіживши початкові фізичні знання, перейдемо до розгляду плавання суден.

Водний транспорт будується майстрами згідно точним розрахунками інженерів-конструкторів, які в процесі обчислень, знаючи необхідну вантажопідйомність, визначають розміри судна і матеріал конструкції.

Маленькі дерев’яні човни, плоти виготовлені з матеріалу, щільність якого менше щільності води. Форма їх проста, і якщо не навантажувати такий транспорт великим вантажем, він залишиться на плаву. Але судна з великою вантажопідйомністю, як правило, виготовляють зі сталі – матеріалу, щільність якого більше, ніж щільність води. Як же вдається багатотонним танкерів не тонути під час спуску на воду і перевозити великі вантажі за тисячі кілометрів?

Головна причина по якій кораблі залишаються на плаву – їх форма. Конструкція з порожниною всередині дозволяє компенсувати високу щільність металевого корпусу: загальна щільність зануреної в воду частини підсумовується з щільності металу і повітря і, при правильно підібраних розмірах водного транспорту, виявляється менше щільності води.

Прийнято, глибину занурення в воду кораблів, барж і іншого водного транспорту називати осадкою. Найбільше значення опади при цьому називають ватерлінією, що дослівно перекладається як «риса води». На кораблях, баржах, танкерах її можна бачити у вигляді червоної межі, що оперізує корпус водного транспорту на деякій відстані від його низу.

Осадка судна може змінюватися в залежності від тяжкості вантажу, що перевозиться, щільності води (морська і річкова вода, як відомо, мають різну щільність). Ватерлінія визначена розрахунком, призначається строго для певного виду судна і не може змінитися. Якщо корабель, спущений на воду, з яких-небудь причин зануриться в неї так, що поверхня води стане вище поверхні ватерлінії, – він почне тонути. Швидше за все причиною аварії буде перевищення водотоннажності – допустимої ваги, яке може мати завантажене судно. Вага завантаженого судна підсумовується з безпосереднього ваги водного транспорту і вантажу, в даний момент знаходиться на ньому. Максимальна місткість судна називається вантажопідйомністю.

Будівництво кораблів, що володіють великою вантажопідйомністю – важлива частина продуктивної діяльності людства. Це і доказ генія інженерної думки, і незаперечна вигода в торгівлі, військовій справі і науці.

Таким чином, розуміння законів фізики дає людству перевагу над природою, дозволяє удосконалювати її і створювати кращі умови для життя поколінь.

ПОДІЛИТИСЯ: