Что держит корабль на плаву

Из чего состоит судно парусник; передняя часть корпуса; каркас; обшивка судна; борта судна. Что держит корабль на плаву

Плавучесть - это простая концепция. Чтобы плавать в воде (или любой другой жидкости), объект должен вытеснять массу воды, равную ее собственной массе. Давление, оказываемое жидкостью на корпус лодки (или любой другой объект) в этой точке, является достаточным для противодействия нисходящей силе тяжести.

Общая плотность объекта здесь имеет решающее значение, поскольку, если плотность объекта больше, чем плотность воды (или какая бы то ни было жидкость, в которую он помещен), объект не может вытеснять достаточное количество воды, чтобы равняться его массе и должен опускаться.

Однако лодки обычно изготовлены из более плотных материалов, поэтому вы можете задаться вопросом, как они не тонут. То, что иногда упускается из виду, состоит в том, что большая часть лодки - пустое пространство (наполненное воздухом, если вы хотите быть придирчивым). В среднем плотность лодки намного меньше, чем у воды, и поэтому она остается на плаву. Если что-то случится, что корпус корабля станет заполнен водой, лодка затем утонет, так как в среднем ее плотность теперь больше, чем вода.

Подводники используют это, заполняя и опорожняя резервуары водой, чтобы манипулировать их плотностью. Достаточно воды, и они могут "нырять", который на самом деле просто контролируется погружением.

Чтобы держать корабль на плаву, важно также, чтобы он оставался в вертикальном положении. Поскольку верх, как правило, открыт в некоторой степени, лодка быстро наполняется водой (и раковиной), если она должна была опрокинуться. Чтобы оставаться в вертикальном положении, лодка сконструирована так, чтобы ее масса была сосредоточена в нижней части (ниже центра масс). Суда, предназначенные для перевозки груза, могут рассчитывать на массу груза в нижней части трюма, чтобы поддерживать центр масс низким. Исторически, пушечные ядра и другие свинцовые боеприпасы были удобны, так как они были тяжелыми, занимали относительно небольшое грузовое пространство и могли также использоваться в обороне.

То, что корабли не тонут, является достижением физики. На тело, которое погружается в какую-либо жидкость, действует выталкивающая сила (закон Архимеда). Её величина равна массе воды, которая вытесняется телом во время погружения. Оно никогда не утонет, если выталкивающая сила будет больше или равна весу самого тела. Корабли сооружают, опираясь на этот закон, поэтому они и не тонут.