Proč se loď nepotopí: fyzika v akci
Proč se loď nepotopí: fyzika v akci

Video: Proč se loď nepotopí: fyzika v akci

Video: Proč se loď nepotopí: fyzika v akci
Video: 5. jednání Zastupitelstva městské části Praha 3 ze dne 13. 6. 2023 2024, Listopad
Anonim

Napadlo vás někdy, proč se loď nepotopí? Pokud postavíte vor ze dřeva, může bezpečně plavat na vodě. Ale pokud to uděláte z kovu nebo kamene, pak to klesne na dno. Vysvětlit tento jev není těžké. Koneckonců, hustota kamene nebo kovu je jiná než hustota dřeva. Mluví se o tom v hodinách fyziky. Faktem je, že hustota dřeva je mnohem menší než hustota kovu. Ukazatel vztlakové síly vody je přitom mnohem vyšší než ukazatel gravitační síly, která na vor působí. S metalem je to trochu jinak. Jeho hustota je dostatečně vysoká, že vztlaková síla není schopna překonat gravitační sílu. V důsledku toho se vor potopí. Ale proč se loď nepotopí teď, když jsou vyrobeny z kovu?

proč se loď nepotopí
proč se loď nepotopí

Pokud zasunete strom do pochvy

Za starých časů se lodě stavěly pouze ze dřeva. Všechno se ale mění. Nyní jsou lodě stavěny ze spolehlivějšího a odolnějšího materiálu - kovu. Ale proč se loď nepotopí? Je těžší? Jaký je důvod? Možná je uvnitř více dřeva než kovu?

Pokud vezmete strom a obložíte jej velmi tenkým plechem, konstrukce se nepotopí. Tento jev lze vysvětlitpo provedení několika výpočtů. Průměrná hustota struktury bude tedy menší než hustota vody. Zde jsou jednoduchá čísla. Pokud vezmeme hmotnost dřeva 100 kilogramů s hustotou 600 kilogramů na metr krychlový a kovový plášť o hmotnosti 20 kilogramů a hustotě 7800 kilogramů na metr krychlový, bude celková hmotnost plavidla pouze 120 kilogramů, a objem bude 0,168 metrů krychlových. Zbývá najít průměrnou hustotu struktury. Chcete-li to provést, musíte rozdělit hmotu na objem. Výsledkem je přibližně 714 kilogramů na metr krychlový. Tento indikátor je menší než u vody. To naznačuje, že dřevěná nádoba předem opláštěná plechem se nepotopí. Koneckonců, hustota vody je 1000 kilogramů na metr krychlový.

design lodi
design lodi

Moderní design

Design lodi je docela jednoduchý. Dřevo nemůžete opláštit kovem. Uvnitř konstrukce stačí ponechat prázdnou dutinu, do které se voda nedostane. Tento výraz je samozřejmě trochu nesprávný. Dutina se naplní vzduchem. Vždyť hustota této směsi látek je pouze 1,29 kilogramu na metr krychlový.

To je důvod, proč se loď nepotopí, když je hluboká. Ve skutečnosti jsou uvnitř konstrukce velké dutiny, které jsou naplněny vzduchem. Díky tomu je hustota celé lodi mnohem menší než hustota vody. Výsledkem je, že vztlaková síla udržuje konstrukci nad vodou.

Proč se voda nedostane dovnitř lodi

Samozřejmě, pokud se do dutiny dostane voda, loď se nevyhnutelně potopí. Aby se tomu zabránilo, dělají se příčky v té části konstrukce, která se nachází pod vodou. V důsledku toho se tvoří oddíly. Zároveň jsou zapečetěny. Díky tomu se voda, která se dostane do jednoho oddílu, nemůže dostat do druhého. Pokud se v trupu objeví díra, loď nepůjde ke dnu. Zaplavena bude pouze přihrádka, do které vnikne voda. Zbytek zůstane naplněný vzduchem.

oceánská loď
oceánská loď

Jak se zboží přepravuje

Loď má obvykle váhu. A rovná se mase vody, jejíž objem loď zabírá v moři. Je nepravděpodobné, že by zaoceánská loď vyplula prázdná. Obvykle se pomocí lodi přepravují nejen lidé, ale i velké náklady. Prázdná loď váží mnohem méně. To znamená, že se neponoří hluboko do vody. Pokud je loď naložená, potopí se více. Ale proč se loď nepotopí ani s velkým nákladem?

Na trupu lodi je obvykle nakreslena čára – vodoryska. Loď se nesmí ponořit pod tento ukazatel. V opačném případě bude přetížen a jakákoli velká vlna může zaplavit strukturu.

Doporučuje: