Zašto brodovi ne tonu? Elementarna fizika

Sadržaj:

Zašto brodovi ne tonu? Elementarna fizika
Zašto brodovi ne tonu? Elementarna fizika
Anonim

Da bi brodovi mogli putovati otvorenim morem, moraju izdržati ogroman teret: težinu broda, zajedno sa posadom, prtljagom, priborom i putnicima. Tajna zašto brodovi ne tonu je da to rade uz malu pomoć principa gustine i plovnosti.

Zanimljivo je da brodovi za krstarenje mogu biti teški između 65.000 i 70.000 tona. Oni istiskuju ekvivalentnu količinu vode kada se potiskuju na okean, koji u međuvremenu gura i održava brod na površini. Zato brodovi ne tonu.

zašto brodovi ne tonu
zašto brodovi ne tonu

To je razlog zašto inženjeri, kada govore o težini broda, spominju deplasman, a ne težinu. Da bi izbjegao potonuće, brod za krstarenje mora istisnuti svoju težinu u vodi prije nego što potone u vodu. Sa tehničkog stanovišta, teže je dizajnirati brod za krstarenje koji je manje gustoće od vode ispod.

Razumiti zašto gvozdeni brodovi ne tonu lakše je sa sledećim primerom: morate da zamislite razliku između ispuštanja kugle za kuglanje u vodu i pokušaja da uronite loptu za plažu u vodu. kugla za kuglanje ne možeistisne dovoljno vode prije nego što potone, tako da potone. Lopta za plažu radi suprotno i ostaje na površini.

Elementarna fizika: zašto brod ne tone

Inžinjeri pomažu brodovima u postizanju plovnosti odabirom laganih, jakih materijala i raspodjelom težine broda po trupu. Trup broda ispod glavne palube obično je vrlo širok i ima duboku osnovnu liniju, ili takozvano dno. Veliki brodovi kao što su teretni, morski, transportni i brodovi za krstarenje obično koriste deplasmanske trupove ili trupove koji preusmjeravaju vodu u stranu kako bi ostali na površini. Ovo je cijeli odgovor na pitanje zašto metalni brodovi ne tonu.

Oblik kućišta je ključ uspjeha

Pokretno kućište sa okruglim dnom izgleda kao veliki pravougaonik sa zaobljenim ivicama radi rasipanja otpora ili sile koja deluje na objekt koji se kreće. Zaobljene ivice minimiziraju silu vode na trup, omogućavajući velikim teškim brodovima da se kreću glatko.

zašto brod ne tone fizika
zašto brod ne tone fizika

Ako biste nekako izvukli brod za krstarenje iz vode i pogledali ga nekoliko stotina metara dalje, trup bi izgledao kao veliko veliko "U" ovisno o veličini kobilice. Kobilica se proteže od pramca do krme i služi kao okosnica broda.

O nedostacima uobičajenog oblika tijela

Kao i sve što se dešava u našem životu, kućišta sa okruglim dnom imaju svoje prednosti i mane. Za razliku od čamca sa V-trupom, kojipodiže valove iz vode, okruglo dno omogućava plovilu da se nesmetano kreće kroz vodu, što takva vozila čini izuzetno stabilnim i sposobnim za plovidbu. Putnici na ovim brodovima rijetko doživljavaju ljuljanje ili pomjeranje u stranu.

zašto gvozdeni brodovi ne tonu
zašto gvozdeni brodovi ne tonu

Čamci sa okruglim trupovima kreću se glatko, ali otpornost na vodu ih čini izuzetno sporim. Mogu brzo plivati samo ako im se doda motor velike snage. Međutim, potreba za stabilnošću i glatkoćom nadmašuje ukupnu brzinu, čineći trupove s okruglim dnom pogodnim za brodove za krstarenje.

Defender Corps

Vrijedi napomenuti da trup broda nije samo odgovor na pitanje zašto brodovi ne tonu: trup, između ostalog, obavlja stabilizacijsku i zaštitnu funkciju. Grebeni, pješčani sprudovi i sante leda mogu razdvojiti stakloplastike, kompozite, pa čak i čelik. Kako bi spriječili katastrofalnu štetu, brodograditelji obično grade brodove za krstarenje koristeći čelik za teške uvjete i umeću dvostruke trupove kao dodatnu mjeru opreza. Dizajn dvostruke školjke je školjka unutar školjke, kao što je guma sa unutrašnjom zračnicom.

zašto metalni brodovi ne tonu
zašto metalni brodovi ne tonu

Nažalost, nezgode se ne mogu izbjeći. Kako bi se spriječilo da se brodovi sruše ako nešto prodre na prve dvije linije odbrane, po unutrašnjosti trupa postavljene su vertikalne vodonepropusne pregrade, poznate kao pregrade. Ovi separatori održavaju oštećene brodove na površini tako što zaustavljaju nadolazeću vodu u posebne odjeljke i na taj način sprječavaju potonuće cijelog broda. Dakle, cijela tajna zašto brod ne tone čak ni kada je oštećen leži u dizajnu desnog trupa od strane inženjera.

Preporučuje se: