Pare uimitor faptul că uriașele nave oceanice se mențin pe linia de plutire și nu se scufundă. Dacă luați o bucată solidă de metal și o puneți în apă, aceasta se va scufunda imediat. Dar căptușelile moderne sunt, de asemenea, din metal. Cum poți explica buna lor flotabilitate? Faptul că corpul metalic al navei este capabil să rămână la suprafața apei este explicat de legile fizicii.
De ce nava nu se scufundă
Capacitatea de a rămâne la suprafața apei este caracteristică nu numai navelor, ci și pentru unele animale. Luați cel puțin un pahar de apă. Această insectă din familia Hemiptera se simte încrezătoare pe suprafața apei, mișcându-se de-a lungul ei cu mișcări de alunecare. Această flotabilitate se realizează datorită faptului că vârfurile picioarelor pasagerului sunt acoperite cu fire de păr tari care nu sunt umezite de apă.
Oamenii de știință și inventatorii speră că, în viitor, oamenii vor putea crea un vehicul care se va deplasa pe apă conform principiului unui pasager.
Dar principiile bionicii nu se aplică navelor tradiționale. Orice copil familiarizat cu elementele de bază ale fizicii poate explica flotabilitatea unei nave realizate din piese metalice. După cum spune legea lui Arhimede, o forță plutitoare începe să acționeze asupra unui corp care este scufundat într-un lichid. Valoarea sa este egală cu greutatea apei deplasate de corp în timpul imersiunii. Corpul nu se poate îneca dacă forța lui Arhimede este mai mare sau egală cu greutatea corpului. Din acest motiv, nava rămâne pe linia de plutire.
Cu cât volumul corpului este mai mare, cu atât mai multă apă se deplasează. O bilă de fier căzută în apă se va îneca imediat. Dar dacă o rulați la starea unei foi subțiri și faceți o bilă din ea goală în interior, atunci o astfel de structură volumetrică va rămâne pe apă, doar ușor scufundată în ea.
Vasele cu piele de metal sunt construite în așa fel încât, în momentul scufundării, carena să deplaseze o cantitate foarte mare de apă. În interiorul corpului navei, există multe zone goale umplute cu aer. Prin urmare, densitatea medie a vasului se dovedește a fi mult mai mică decât densitatea lichidului.
Cum să mențineți barca plutitoare?
O navă este menținută pe linia de plutire atâta timp cât pielea sa este intactă și nedeteriorată. Dar soarta navei va fi pusă în pericol, dacă ar avea o gaură. Apa începe să curgă prin orificiul din piele din interiorul vasului, umplându-i cavitățile interne. Și atunci nava se poate scufunda.
Pentru a păstra flotabilitatea navei la primirea unei găuri, spațiul său interior a fost împărțit prin pereți despărțitori. Apoi, o gaură mică într-unul din compartimente nu a amenințat supraviețuirea generală a navei. Apa a fost pompată din compartiment, care a fost inundată, cu ajutorul pompelor, și au încercat să închidă gaura.
Mai rău dacă mai multe compartimente au fost deteriorate simultan. În acest caz, nava s-ar putea scufunda din cauza pierderii echilibrului.
La începutul secolului al XX-lea, profesorul Krylov a sugerat inundarea deliberată a compartimentelor situate în porțiunea navei care este opusă cavităților care au fost inundate. În același timp, nava a aterizat oarecum în apă, dar a rămas într-o poziție orizontală și nu s-a putut scufunda ca urmare a răsturnării.
Propunerea inginerului maritim a fost atât de neobișnuită încât a fost ignorată mult timp. Abia după înfrângerea flotei rusești în războiul cu Japonia, ideea sa a fost adoptată.
