Izgleda nevjerovatno da se ogromni okeanski brodovi održavaju na površini i ne tone. Ako uzmete čvrsti komad metala i stavite ga u vodu, odmah će potonuti. Ali moderne obloge su takođe napravljene od metala. Kako možete objasniti njihovu dobru plovnost? Činjenica da metalni trup broda može ostati na površini vode objašnjava se zakonima fizike.
Zašto brod ne potone
Sposobnost zadržavanja na površini vode svojstvena je ne samo brodovima, već i nekim životinjama. Uzmi bar vodeni strider. Ovaj insekt iz porodice Hemiptera osjeća se samopouzdano na vodenoj površini, krećući se duž nje kliznim pokretima. Ova uzgon postiže se činjenicom da su vrhovi stopala vodenog stuba prekriveni tvrdim dlakama koje voda ne moči.
Naučnici i izumitelji nadaju se da će u budućnosti ljudi moći stvoriti vozilo koje će se kretati po vodi prema principu vodenog korača.
Ali principi bionike ne primjenjuju se na tradicionalne brodove. Svako dijete upoznato s osnovama fizike može objasniti uzgon broda izrađenog od metalnih dijelova. Kao što kaže Arhimedov zakon, poletna sila počinje djelovati na tijelo koje je uronjeno u tečnost. Njegova vrijednost jednaka je težini vode koju tijelo istiskuje tokom potapanja. Tijelo se ne može utopiti ako je Arhimedova sila veća ili jednaka težini tijela. Iz tog razloga brod ostaje na površini.
Što je veći volumen tijela, to više vode istiskuje. Gvozdena kugla pala u vodu odmah će se utopiti. Ali ako ga razvaljate u stanje tankog lima i od njega napravite kuglu šuplju, tada će takva volumetrijska struktura ostati na vodi, samo malo uronjena u nju.
Posude s metalnom kožom izgrađene su na takav način da u vrijeme potapanja trup istiskuje vrlo veliku količinu vode. Unutar brodskog trupa ima mnogo praznih područja ispunjenih zrakom. Prema tome, ispada da je prosječna gustina posude mnogo manja od gustine tečnosti.
Kako održati plovilo plovnim?
Brod se održava na površini sve dok mu je koža netaknuta i neoštećena. Ali sudbina broda bit će ugrožena, ako dobije rupu. Voda počinje teći kroz rupu na koži unutar posude, ispunjavajući njene unutarnje šupljine. A onda će brod možda potonuti.
Kako bi se sačuvala uzgon plovila po primanju rupe, njezin unutarnji prostor bio je podijeljen pregradama. Tada mala rupa u jednom odjeljku nije ugrozila opću preživljenost plovila. Iz odjeljka koji je poplavljen ispumpavana je voda uz pomoć pumpi, a rupu su pokušali zatvoriti.
Još gore ako je odjednom oštećeno nekoliko pregrada. U ovom slučaju, brod bi mogao potonuti zbog gubitka ravnoteže.
Početkom 20. vijeka profesor Krilov predložio je namjerno plavljenje odjeljaka smještenih u dijelu broda koji je nasuprot poplavljenim šupljinama. U isto vrijeme, brod je donekle sletio u vodu, ali je ostao u vodoravnom položaju i nije mogao potonuti kao rezultat prevrtanja.
Prijedlog pomorskog inženjera bio je toliko neobičan da je dugo bio ignoriran. Tek nakon poraza ruske flote u ratu s Japanom usvojena je njegova ideja.
