Dlaczego statki pływają?

Hej,

Dzisiejszy temat został poruszony przez jednego z was. Chciał abym wytłumaczył najprościej jak tylko można, dlaczego takie duże statki pływają po wodzie, a wrzucony do wody kamień, od razu tonie. W poniższym artykule postaram się to wytłumaczyć.

Wiele, wiele lat temu, a dokładniej ponad 2000 lat temu, żył grecki matematyk, którego nazywali Archimedesem. W niecodzienny sposób odkrył on pewną zależność, mianowicie podczas kąpieli zauważył, że woda, którą wyparło jego ciało wylała się poza nią, tak, więc pojął, że istnieje związek między wagą a objętością wody i stąd powstało prawo Archimedesa, czyli prawo siły wyporu.

Dotyczy ono nie tylko kąpiących się w wodzie ludzi, ale i również innych obiektów, takich jak statki morskie czy unoszące się w powietrzu balony. Ale dzisiaj będzie o tych pierwszych, tak, więc przejdźmy do konkretów.

Określona część statku jest zanurzona w wodzie i unoszona z siłą równą ciężarowi wypartej przez niego wody w kierunku przeciwnym od jego środka ciężkości. Statek i jego puste przestrzenie w środku posiadają również pewną gęstość całkowitą (Suma konstrukcji statku wraz z powietrzem zawartym wewnątrz niego). Dlatego też jego gęstość jest niższa niż gęstość wody i w tej sytuacji statek nie tonie. Jednak zależność ta działa do pewnego momentu, do momentu przekroczenia maksymalnego zanurzenia statku, w którym to jednostka traci zapas pływalności (poprzez właśnie zmianę gęstości całkowitej).

Na statkach znajdują się tak zwane znaki wolnej burty (znak Plimsolla), które mówią o maksymalnym zanurzeniu statku w określonych warunkach. Woda słodka, ciepła ma inną gęstość niż woda słona lub zimna, a więc i inne zanurzenie.

Również kształt statku ma znaczenie jak i równomierny rozkład masy statku na całej jego długości, a więc równomierne wypieranie masy wody i jej oddziaływanie zwrotne z tym samym rozkładem siły.

Mam nadzieję, że opis zachowania tego prawa fizycznego w naturze jest w tym momencie zrozumiały.

Jeżeli macie inne pytania dotyczące, konkretnego elementu to piszcie, a postaram się wyjaśnić wszystko.