Mica cercetare Podul canalului trebuie să poarte mai mult atunci când o navă trece peste el Quarks - Technik
De la Aeneas Rooch
O navă medie de canal are aproximativ 100 de metri lungime și 12 metri lățime. Cântărește adesea 2.000 de tone, inclusiv sarcina. Un pod de canal trebuie să poarte această greutate enormă suplimentar atunci când nava trece de pod?
Un ascultător Leonardo de la Bottrop ar dori să știe asta. Mica anchetă nu a putut să o cântărească, dar centrul de dezvoltare pentru tehnologia navelor și sistemele de transport din Duisburg este familiarizat cu astfel de subiecte. Mică anchetă a vizitat experții.
Podul nu simte greutatea navei
O navă este la fel de grea ca 2.000 de mașini. Cu toate acestea, atunci când nava traversează un pod, podul în sine nu trebuie să poarte această greutate enormă: podul nu observă masa navei.
Principiul arhimedic
Asta pentru că nava pluteste. Nu mai există apă în punctul în care se află nava, nava a împins-o deoparte, exact cât se cântărește singură. În urmă cu aproximativ 2.000 de ani, fizicianul și matematicianul grec Arhimede din Siracuza a observat că un obiect plutitor în apă deplasează la fel de multă apă cât cântărește. Acest așa-numit „principiu arhimedian” înseamnă pentru un canal: o navă care cântărește 2.000 de tone deplasează 2.000 de tone de apă, astfel încât nu are nicio diferență față de pod dacă o navă trece deasupra acestuia sau nava se află în altă parte pe secțiunea canalului.
Nivelul apei fluctuează
Deci, cât de mult trebuie să transporte un pod de canal, fără a lua în considerare greutatea moartă a podului, depinde doar de câtă apă este în canal. La intersecția căii navigabile Minden, de exemplu, Canalul Mittelland este condus peste Weser într-un pod lung de 400 de metri. Canalul are dimensiunile obișnuite ale canalului (aproximativ patru metri adâncime și 40 de metri lățime), astfel încât podul trebuie să transporte aproximativ 400x40x4 metri cubi de apă, aproximativ 64.000 de tone.
Nivelul apei fluctuează în mod natural: intră ploaia, canalul pierde din cauza evaporării; Vântul poate împinge apa împreună și se poate acumula local, și printr-un proces de blocare - indiferent de direcția în care este blocat - apa este mutată din apa superioară, secțiunea superioară a canalului, în apa inferioară, dar în funcție de încuietoare, aceasta este, de asemenea, pompată înapoi sau Canal alimentat de râuri sau lacuri. Pe scurt: Datorită acestor mici fluctuații ale nivelului apei, un canal cântărește mai mult sau mai puțin pe alocuri și pentru o perioadă scurtă de timp, și astfel un pod trebuie să suporte mai mult sau mai puțin; dar asta nu are nimic de-a face cu navele.
Navele creează valuri
Strict vorbind, o navă poate, de asemenea, să schimbe nivelul apei selectiv: Deoarece apa este lentă, este nevoie de ceva timp pentru a face loc unei nave și pentru a se redistribui în jurul unei nave, astfel încât fiecare navă împinge un val mic în fața ei și apa este în mișcare în jurul navei. Desigur, acest lucru nu schimbă cantitatea totală de apă: Cu ochiul puteți vedea că, pentru a compensa valul de prova, există, de asemenea, goluri în apă în jurul navei - depresiuni mici la care adâncimea apei este mai mică. În medie, nivelul apei din jurul unei nave este constant; iar după scurt timp apa s-a mai liniștit oricum.
Podul este împovărat doar de o navă scufundată
Există o singură situație în care un pod de canal trebuie să aibă o greutate suplimentară semnificativă atunci când o navă trece peste el - și din fericire acest lucru se întâmplă extrem de rar: când o navă se scurge și se scufundă la pământ în timp ce traversează podul. Din punct de vedere fizic, densitatea specifică a navei se schimbă în acest caz: cavitățile care anterior erau umplute cu aer și furnizate de flotabilitate sunt acum umplute cu apă. Prin urmare, nava deplasează mai puțină apă și, prin urmare, forța de flotabilitate este mai mică. Nava se scufundă la sol și podul canalului trebuie să suporte greutatea navei. Podurile canalelor sunt proiectate pentru astfel de situații de urgență.