Cum să înoți o navă Cunoștințe fizice
Nava plutește deoarece are o formă voluminoasă și voluminoasă. O corabie mototolită s-ar scufunda. Chiar și o navă în formă de scândură plată ar pieri dacă nu ar fi făcută din material ușor. Forma voluminoasă a navei creează o flotabilitate în apă care îi contracarează greutatea. Dacă flotabilitatea este mai mare decât greutatea, nava plutește în vârful apei.
Fenomenul este descris mai precis de Legea lui Arhimede: Flotabilitatea este egală cu greutatea cantității de apă deplasată.
Cuvinte cheie Wikipedia: navă, flotabilitate, legea lui Arhimede, metacenter
De ce nava nu se scufundă atât de adânc încât curge apa în navă?
Cel mai simplu mod de a explica înotul unei nave este cu un submarin. Submarinul poate face ambele: înot și scufundare - iar un submarin care plutește și nu are acoperiș este o navă.
Din simplitate, să presupunem că submarinul este o cutie.
Presiunea apei crește odată cu creșterea adâncimii apei. Forțele de presiune din stânga și din dreapta pe ladă sunt egale și egale datorită aceleiași adâncimi de apă, deci nu sunt vizibile. În partea de sus a cutiei, totuși, există o presiune a apei mai mică decât partea inferioară a cutiei. Luat împreună, există un exces în sus - ascensorul.
(1) Presiunea apei crește
(2) presiunea apei de sus
(3) presiunea apei de jos
(4) Presiunea apei stânga și dreapta
(5) Toate forțele de presiune împreună duc la flotabilitate
Flotabilitatea este o forță ascendentă care concurează acum cu greutatea cutiei.
Dacă greutatea cutiei este mai mică decât flotabilitatea acesteia, flotabilitatea câștigă: cutia plutește până la suprafața apei. Dacă greutatea ei este mai mare decât flotabilitatea, ea se scufundă la sol.
Un submarin cu o plutire mai mare decât greutatea sa se îndreaptă spre suprafață. Acolo nu este nevoie de un acoperiș, deoarece nu mai este apă deasupra. Îl transformăm într-un decapotabil, tăiem acoperișul - se creează o navă.
Arhimede a aflat că flotabilitatea unui corp este la fel de mare ca și greutatea cantității de apă deplasată. Deci, dacă luăm apa deplasată și o punem pe o cântare, aceasta arată cât de mult este mai ușoară nava. Dacă această apă cântărește mai mult decât cântărește nava, nava va pluti.
Încă un detaliu despre submarin: greutatea submarinului poate fi mărită prin lăsarea apei în rezervoarele de balast. La un moment dat începe să se scufunde. Într-o mică măsură, această apă de balast poate fi înlocuită cu aerul. Cu toate acestea, acest lucru funcționează doar la o anumită profunzime. În mod normal, prin urmare, un submarin ar sta la fundul mării. Cum poate crește din nou? După viteză. Accelerează și reglează aripioarele în așa fel încât să se „deplaseze” în sus în apă. Aceasta se numește „ascensiune dinamică”. Știm, de asemenea, ascensiunea dinamică a avioanelor care stau în fundul mării de aer. Accelerați și apoi zburați în sus, aruncând aripile.
Încă interesat? Acum puteți răspunde în siguranță la această întrebare aici: crește nivelul apei în Veneția când vin multe nave de croazieră?