Có vẻ như đáng kinh ngạc khi những con tàu biển khổng lồ luôn nổi và không bị chìm. Nếu bạn lấy một miếng kim loại rắn và cho vào nước, nó sẽ chìm ngay lập tức. Nhưng lớp lót hiện đại cũng được làm bằng kim loại. Làm thế nào bạn có thể giải thích khả năng nổi tốt của họ? Việc vỏ kim loại của con tàu có thể ở trên mặt nước được giải thích bằng quy luật vật lý.
Tại sao con tàu không chìm
Khả năng ở trên mặt nước là đặc điểm không chỉ của tàu mà còn của một số loài động vật. Đi ít nhất một vận động viên nước. Loài côn trùng thuộc họ Hemiptera này cảm thấy tự tin trên mặt nước, di chuyển dọc theo nó bằng các chuyển động trượt. Sự nổi này có được là do các đầu của bàn chân của sải nước được bao phủ bởi những sợi lông cứng không bị nước làm ướt.
Các nhà khoa học và nhà phát minh hy vọng rằng trong tương lai, con người sẽ có thể tạo ra một phương tiện di chuyển trên mặt nước theo nguyên lý của một chiếc xe trượt nước.
Nhưng các nguyên tắc của bionics không áp dụng cho các tàu truyền thống. Bất kỳ đứa trẻ nào quen thuộc với những kiến thức cơ bản về vật lý đều có thể giải thích được sức nổi của một con tàu làm bằng các bộ phận kim loại. Như định luật Archimedes nói, một lực nổi bắt đầu tác động lên một vật thể được ngâm trong chất lỏng. Giá trị của nó bằng trọng lượng của nước mà cơ thể dịch chuyển trong quá trình ngâm. Cơ thể không thể chết đuối nếu lực của Archimedes lớn hơn hoặc bằng trọng lượng của cơ thể. Vì lý do này, con tàu vẫn nổi.
Thể tích của cơ thể càng lớn thì lượng nước chiếm chỗ càng nhiều. Một viên bi sắt thả xuống nước sẽ chết đuối ngay lập tức. Nhưng nếu bạn lăn nó ra thành một tấm mỏng và làm cho một quả bóng rỗng bên trong, thì một cấu trúc thể tích như vậy sẽ ở trên mặt nước, chỉ bị ngâm một chút trong đó.
Tàu vỏ kim loại được chế tạo theo cách mà tại thời điểm chìm, thân tàu sẽ di chuyển một lượng nước rất lớn. Bên trong thân tàu có nhiều khoảng trống chứa đầy không khí. Do đó, khối lượng riêng của bình hóa ra nhỏ hơn nhiều so với khối lượng riêng của chất lỏng.
Làm thế nào để giữ cho con thuyền luôn nổi?
Một con tàu được giữ nổi miễn là da của nó còn nguyên vẹn và không bị hư hại. Nhưng số phận của con tàu sẽ gặp nguy hiểm, nếu nó bị thủng. Nước bắt đầu chảy qua lỗ trên da bên trong bình, lấp đầy các khoang bên trong của nó. Và sau đó con tàu cũng có thể bị chìm.
Để duy trì sức nổi của con tàu khi nhận được một lỗ thủng, không gian bên trong của nó được phân chia bằng các vách ngăn. Khi đó, một lỗ nhỏ ở một trong các khoang không đe dọa đến khả năng sống sót chung của con tàu. Với sự hỗ trợ của máy bơm, nước được bơm ra khỏi ngăn chứa ngập nước và họ đã cố gắng đóng lỗ lại.
Tệ hơn nếu nhiều ngăn bị hư hỏng cùng một lúc. Trong trường hợp này, tàu có thể bị chìm do mất thăng bằng.
Vào đầu thế kỷ 20, Giáo sư Krylov đề nghị cố tình làm ngập các khoang nằm ở phần đối diện với các khoang bị ngập. Cùng lúc đó, con tàu đã hạ cánh phần nào xuống nước, nhưng vẫn ở vị trí nằm ngang và không thể chìm do bị lật.
Đề xuất của kỹ sư hàng hải quá bất thường nên đã bị phớt lờ trong một thời gian dài. Chỉ sau thất bại của hạm đội Nga trong cuộc chiến với Nhật Bản, ý tưởng của ông mới được chấp nhận.
