De ce nava nu se scufunda: fizica în afaceri

Te-ai întrebat vreodată de ce nava nu se scufunda? Dacă construiți o plută de lemn, atunci el poate înota în siguranță în apă. Dar dacă o vei face din metal sau din piatră, se va scufunda în fund. Explicați acest fenomen nu este dificil. La urma urmei densitate de piatră

Dacă tăiați un copac

În vremurile vechi, navele erau construite numai din lemn. Dar totul se schimbă. Acum navele sunt construite dintr-un material mai fiabil și mai puternic - metal. dar de ce nava nu se scufunda? Se înrăutățește? Care este motivul? Poate că există mai mult lemn în interiorul navei decât metalul?

Dacă luați un copac și lăsați-l cu o foaie foarte subțire, atunci construcția nu se va scufunda. Acest fenomen poate fi explicat prin efectuarea unor calcule. Astfel, densitatea medie a structurii va fi mai mică decât densitatea apei. Aici sunt doar numere. Dacă luați masa de lemn de 100 kg la o densitate de 600 kg per metru cub, iar carcasa din metal, cu o greutate de 20 de kilograme și o densitate de 7800 kg per metru cub, greutatea totală a navei va fi doar 120 kg, iar volumul - 0,168 metri cubi. Rămâne de a găsi densitatea medie a desenului sau modelului. Pentru a face acest lucru, împărțiți greutatea de volum. Rezultatul este de aproximativ 714 kg pe metru cub. Această cifră este mai mică decât cea a apei. Acest lucru sugerează că vasul de lemn, foi de metal pre-placată, nu se va scufunda. Deoarece densitatea apei este de 1000 de kilograme pe metru cub.

Construcții moderne

Designul navei este destul de simplu. Nu puteți tăia copacul cu metal. Este suficient să lăsați o cavitate goală în interiorul structurii, în care nu va cădea apă. Desigur, această expresie este un pic greșită. Cavitatea va fi umpluta cu aer. Până la urmă, densitatea acestui amestec de substanțe este de numai 1,29 kilograme pe metru cub.

De aceea, nava nu se scufunda, fiind foarte profundă. La urma urmei, în interiorul structurii există cavități mari care sunt umplute cu aer. Datorită acestui fapt, densitatea întregii nave este mult mai mică decât densitatea apei. Ca urmare, forța de flotabilitate menține structura pe linia de plutire.

De ce apa nu intră în navă

Desigur, dacă apa intră în cavitate, nava va merge în mod inevitabil la fund. Pentru a împiedica acest lucru, partițiile se fac în partea din structura care se află sub apă. Ca rezultat, se formează compartimente. În același timp, ele sunt făcute sigilate. Din acest motiv, apa care intră într-un compartiment nu poate intra în cea de-a doua. Dacă există o gaură în corpul navei, nava nu va merge la fund. Doar compartimentul în care intra apa este inundat. Restul va rămâne plin de aer.

Cum sunt transportate mărfurile

Nava, de regulă, are greutate. Ea este egală cu masa apei, volumul căruia nava ocupă în mare. Desigur, este puțin probabil ca o navă de mare să plutească goală. De obicei, nu numai oamenii, ci și încărcăturile mari sunt transportate cu ajutorul navei. O navă goală cântărește mult mai puțin. Prin urmare, și să se stabilească în apă va fi superficial. Dacă nava este încărcată, se va soluționa mai mult. Dar de ce nava nu se scufundă chiar și cu o încărcătură grea?

De obicei, pe coca navei se trasează o linie hidrografică. Nava nu trebuie să se scufunde sub apă sub acest indicator. În caz contrar, va fi supraîncărcat, și orice val mare poate inunda structura.