Zašto brod ne tone: fizika na djelu

Sadržaj:

Zašto brod ne tone: fizika na djelu
Zašto brod ne tone: fizika na djelu

Video: Zašto brod ne tone: fizika na djelu

Video: Zašto brod ne tone: fizika na djelu
Video: ZEITGEIST: MOVING FORWARD | OFFICIAL RELEASE | 2011 2024, Travanj
Anonim

Jeste li se ikada zapitali zašto brod ne tone? Ako napravite splav od drveta, onda može sigurno plutati na vodi. Ali ako ga napravite od metala ili kamena, onda će potonuti na dno. Nije teško objasniti ovaj fenomen. Uostalom, gustoća kamena ili metala razlikuje se od gustoće drva. O tome govore na satovima fizike. Činjenica je da je gustoća drva mnogo manja od gustoće metala. Istodobno, pokazatelj sile uzgona vode mnogo je veći od pokazatelja sile gravitacije koja djeluje na splav. S metalom stvari stoje malo drugačije. Gustoća mu je dovoljno velika da sila uzgona nije u stanju svladati silu gravitacije. Kao rezultat toga, splav tone. Ali zašto brod ne tone sada kada su napravljeni od metala?

zašto brod ne tone
zašto brod ne tone

Ako obložite drvo

U stara vremena brodovi su se gradili samo od drveta. Ali sve se mijenja. Sada se brodovi grade od pouzdanijeg i izdržljivijeg materijala - metala. Ali zašto brod ne tone? Postaje li on teži? Koji je razlog? Možda unutra ima više drva nego metala?

Ako uzmete drvo i obložite ga vrlo tankim limom, konstrukcija neće potonuti. Ovaj fenomen se može objasnitinakon nekoliko proračuna. Dakle, prosječna gustoća strukture bit će manja od gustoće vode. Ovdje su jednostavni brojevi. Ako uzmemo masu drva od 100 kilograma gustoće od 600 kilograma po kubnom metru i metalne obloge težine 20 kilograma i gustoće od 7800 kilograma po kubnom metru, tada će ukupna težina plovila biti samo 120 kilograma, a volumen će biti 0,168 kubnih metara. Ostaje pronaći prosječnu gustoću strukture. Da biste to učinili, morate podijeliti masu s volumenom. Rezultat je otprilike 714 kilograma po kubnom metru. Ovaj pokazatelj je manji od pokazatelja vode. To sugerira da drvena posuda, prethodno obložena limom, neće potonuti. Uostalom, gustoća vode je 1000 kilograma po kubnom metru.

dizajn broda
dizajn broda

Moderni dizajni

Dizajn broda je prilično jednostavan. Ne možete obložiti drvo metalom. Dovoljno je ostaviti praznu šupljinu unutar strukture, u koju voda neće ući. Naravno, ovaj izraz je malo netočan. Šupljina će biti ispunjena zrakom. Uostalom, gustoća ove mješavine tvari je samo 1,29 kilograma po kubnom metru.

Zato brod ne tone kad je duboko. Doista, unutar strukture postoje velike šupljine koje su ispunjene zrakom. Zbog toga je gustoća cijelog broda mnogo manja od gustoće vode. Kao rezultat toga, sila uzgona održava strukturu na površini.

Zašto voda ne uđe u brod

Naravno, ako voda uđe u šupljinu, brod će neizbježno potonuti. Kako se to ne bi dogodilo, u onom dijelu strukture koji se nalazi pod vodom izrađuju se pregrade. Kao rezultat, formiraju se odjeljci. U isto vrijeme, oni su zapečaćeni. Zbog toga voda koja uđe u jedan odjeljak ne može ući u drugi. Ako se u trupu pojavi rupa, tada brod neće ići na dno. Samo će pretinac u koji ulazi voda biti poplavljen. Ostatak će ostati ispunjen zrakom.

oceanski brod
oceanski brod

Kako se roba prevozi

Brod obično ima težinu. I jednaka je masi vode, čiji volumen brod zauzima u moru. Naravno, malo je vjerojatno da će oceanski brod ploviti prazan. Obično se uz pomoć broda ne prevoze samo ljudi, već i veliki tereti. Prazan brod teži mnogo manje. To znači da neće potonuti duboko u vodu. Ako je brod natovaren, više će potonuti. Ali zašto brod ne tone čak ni s velikim teretom?

Na trupu broda obično se povlači crta - vodena linija. Brod se ne smije potopiti ispod ovog pokazivača. Inače će biti preopterećena i svaki veliki val može preplaviti strukturu.

Preporučeni: