Es scheint erstaunlich, dass riesige Ozeanschiffe über Wasser bleiben und nicht sinken. Wenn Sie ein festes Stück Metall nehmen und in Wasser legen, sinkt es sofort. Aber auch moderne Liner sind aus Metall. Wie erklären Sie sich ihren guten Auftrieb? Dass der Metallrumpf des Schiffes auf der Wasseroberfläche bleiben kann, erklärt sich aus den Gesetzen der Physik.
Warum sinkt das Schiff nicht
Die Fähigkeit, auf der Wasseroberfläche zu bleiben, ist nicht nur für Schiffe, sondern auch für einige Tiere charakteristisch. Nimm mindestens einen Wasserläufer. Dieses Insekt aus der Familie der Hemiptera fühlt sich auf der Wasseroberfläche sicher und bewegt sich mit gleitenden Bewegungen entlang. Dieser Auftrieb wird dadurch erreicht, dass die Fußspitzen des Wasserläufers mit harten Haaren bedeckt sind, die nicht von Wasser benetzt werden.
Wissenschaftler und Erfinder hoffen, dass der Mensch in Zukunft ein Fahrzeug erschaffen kann, das sich nach dem Prinzip eines Wasserläufers auf dem Wasser fortbewegt.
Aber die Prinzipien der Bionik gelten nicht für traditionelle Schiffe. Jedes Kind, das mit den Grundlagen der Physik vertraut ist, kann den Auftrieb eines Schiffes aus Metallteilen erklären. Wie das Gesetz von Archimedes sagt, beginnt eine Auftriebskraft auf einen Körper zu wirken, der in eine Flüssigkeit eingetaucht ist. Sein Wert entspricht dem Gewicht des Wassers, das der Körper beim Eintauchen verdrängt. Der Körper kann nicht ertrinken, wenn die Kraft des Archimedes größer oder gleich dem Gewicht des Körpers ist. Aus diesem Grund bleibt das Schiff über Wasser.
Je größer das Körpervolumen, desto mehr Wasser verdrängt er. Eine ins Wasser fallende Eisenkugel wird sofort ertrinken. Wenn Sie es jedoch zu einem dünnen Blatt ausrollen und eine Kugel daraus machen, die innen hohl ist, bleibt eine solche volumetrische Struktur auf dem Wasser, nur leicht eingetaucht.
Schiffe mit Metallhaut sind so gebaut, dass der Rumpf beim Untertauchen sehr viel Wasser verdrängt. Im Inneren des Schiffsrumpfes gibt es viele leere Bereiche, die mit Luft gefüllt sind. Daher ist die durchschnittliche Dichte des Gefäßes viel geringer als die Dichte der Flüssigkeit.
Wie hält man das Boot schwimmfähig?
Ein Schiff wird über Wasser gehalten, solange seine Haut intakt und unbeschädigt ist. Aber das Schicksal des Schiffes ist in Gefahr, sollte es ein Loch bekommen. Wasser beginnt durch das Loch in der Haut im Inneren des Gefäßes zu fließen und füllt seine inneren Hohlräume. Und dann kann das Schiff durchaus sinken.
Um den Auftrieb des Schiffes beim Aufnehmen eines Lochs zu erhalten, wurde sein Innenraum durch Trennwände unterteilt. Dann bedrohte ein kleines Loch in einem der Abteile die allgemeine Überlebensfähigkeit des Schiffes nicht. Mit Hilfe von Pumpen wurde Wasser aus dem gefluteten Abteil gepumpt und versucht, das Loch zu schließen.
Schlimmer noch, wenn mehrere Fächer gleichzeitig beschädigt wurden. In diesem Fall könnte das Schiff durch Gleichgewichtsverlust sinken.
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts schlug Professor Krylov vor, die Kammern, die sich in dem Teil des Schiffes befinden, der den gefluteten Hohlräumen gegenüberliegt, bewusst zu fluten. Gleichzeitig landete das Schiff etwas im Wasser, blieb aber in waagerechter Lage und konnte durch den Überschlag nicht sinken.
Der Vorschlag des Schiffsingenieurs war so ungewöhnlich, dass er lange ignoriert wurde. Erst nach der Niederlage der russischen Flotte im Krieg mit Japan wurde seine Idee übernommen.
