ЧОМУ кораблі плавають :: Наука

Здавна людство прагнуло освоювати річкові й морські простори планети. Перші ареали розселення людини були утворені на берегах річок, озер, морів. Річкові та морські шляхи - це найперші транспортні магістралі, що використовуються людиною. Для освоєння водних ресурсів розвинулася ціла наука - суднобудування. Споруда кораблів заснована на цілому комплексі наук і ремесел, досвіді фахівців та технічних досягненнях

Історія суднобудування

Історична наука не може визначити точних дат початку будівництва суден. Але в багатьох письмових джерелах згадується про морських суднах і існуванні торгових шляхів, які пов`язували між собою людські поселення. Ці свідчення підтверджують високі досягнення стародавніх кораблебудівних технологій. Перші найпростіші суду винайшли задовго до колісної вози.

У міфології наведені детальні описи побудови кораблів. Уже приблизно 2500 років тому кораблі відрізнялися за своїм призначенням - для перевезення вантажів і для транспортування пасажирів. Кораблі приводилися в дію жердинами, веслами, вітрилами. Вже пізніше стали будувати судна для відпочинку багатих людей. Основним матеріалом для побудови кораблів було дерево. Сучасні суду будують з металу, причому товщина каркаса може бути такою, що її практично неможливо пробити.

Як корабель тримається на воді

Здатність корабля плавати в певному положенні визначається терміном «плавучість».

Плавучість - властивість зануреного в рідину тіла залишатися в рівновазі, не виходячи з води і не занурюючись далі, тобто плавати.

Плавучість судна обґрунтована тим, що сила тяжіння судна врівноважується виштовхує силами води, які виникають в процесі гідростатичного тиску на корпус корабля. Цю взаємозв`язок вивів у своєму законі давньогрецький вчений Архімед. Виштовхуючі сили води залежать від щільності рідини і об`єму корпусу корабля. Під дією цих сил корабель може рухатися.

Гідростатичний тиск - це відношення сил до площі тіла всередині будь-якої рідини, обумовлені вагомістю рідини.

Є декілька умов для плавання судна: якщо сила тяжіння корабля більше гідростатичного тиску, то судно буде тонуть- якщо сила тяжіння корабля дорівнює гідростатичному тиску, то судно буде знаходитися в рівновазі в будь-якій точці рідини, буде плавати всередині рідини-якщо сила тяжіння менше гідростатичних сил , то судно буде триматися на поверхні.

Кораблі по своїй масі дійсно важкі, але у них достатній запас повітря всередині корпусу і високі борти. Сила тяжіння будь-якого судна менше гідростатичних сил води, тому кораблі тримаються на воді. Якщо перевищити вантажопідйомність судна, то сила тяжіння буде більше впливу гідростатичних сил, і корабель потоне. Аналогічна ситуація виникне, якщо судно отримало пробоїну. Корпус наповниться водою, сила тяжіння збільшується, корабель тоне.