Zdá sa úžasné, že obrovské oceánske lode sa držia nad vodou a neklesajú. Ak vezmete pevný kus kovu a vložíte ho do vody, okamžite sa potopí. Ale moderné vložky sú tiež vyrobené z kovu. Ako môžete vysvetliť ich dobrý vztlak? Skutočnosť, že kovový trup lode je schopný zostať na povrchu vody, je vysvetlený fyzikálnymi zákonmi.
Prečo sa loď nepotopí
Schopnosť zostať na hladine vody je charakteristická nielen pre lode, ale aj pre niektoré zvieratá. Vezmite si aspoň vodný chodník. Tento hmyz z čeľade Hemiptera sa cíti na vodnej hladine sebavedome a pohybuje sa pozdĺž nej kĺzavými pohybmi. Tento vztlak sa dosahuje tým, že končeky nôh vodného chodca sú pokryté tvrdými vlasmi, ktoré nie sú zmáčané vodou.
Vedci a vynálezcovia dúfajú, že v budúcnosti budú ľudia schopní vytvoriť vozidlo, ktoré sa bude pohybovať po vode podľa princípu vodného ťahača.
Ale zásady bioniky sa na tradičné lode nevzťahujú. Každé dieťa oboznámené so základmi fyziky môže vysvetliť vztlak lode vyrobenej z kovových častí. Ako hovorí Archimedov zákon, na telo ponorené do kvapaliny začne pôsobiť vztlaková sila. Jeho hodnota sa rovná hmotnosti vody vytlačenej telom počas ponorenia. Telo sa nemôže utopiť, ak je sila Archimeda väčšia alebo rovnaká ako hmotnosť tela. Z tohto dôvodu zostáva loď na hladine.
Čím väčší je objem tela, tým viac vody vytlačí. Železná guľa spadnutá do vody sa okamžite utopí. Ale ak ho vyvaľkáte do stavu tenkého plechu a urobíte z neho vo vnútri dutú guľu, potom takáto volumetrická štruktúra zostane na vode, len mierne ponorená.
Nádoby s kovovou pokožkou sú postavené takým spôsobom, že v čase ponorenia vytláča trup veľmi veľké množstvo vody. Vo vnútri trupu lode je veľa prázdnych oblastí naplnených vzduchom. Preto sa ukazuje, že priemerná hustota nádoby je oveľa menšia ako hustota kvapaliny.
Ako udržať čln v plávajúcej polohe?
Loď sa udržiava na hladine, pokiaľ je jej pokožka neporušená a nepoškodená. Osud lode však bude ohrozený, ak by dostala dieru. Voda začne tiecť cez otvor v koži vo vnútri cievy a vyplní jej vnútorné dutiny. A potom sa loď môže dobre potopiť.
Kvôli zachovaniu vztlaku plavidla po prijatí otvoru bol jeho vnútorný priestor rozdelený priečkami. Potom malý otvor v jednom z oddielov neohrozoval všeobecné prežitie plavidla. Voda bola z kupoly, ktorá bola zaplavená, odčerpávaná pomocou čerpadiel a pokúsili sa otvor uzavrieť.
Horšie, ak bolo poškodených niekoľko priehradiek naraz. V takom prípade by sa loď mohla potopiť kvôli strate rovnováhy.
Na začiatku 20. storočia profesor Krylov navrhol zámerné zaplavenie oddelení nachádzajúcich sa v časti lode, ktorá je oproti zaplaveným dutinám. Zároveň loď trochu pristála vo vode, zostala však vo vodorovnej polohe a v dôsledku prevrátenia sa nemohla potopiť.
Návrh lodného inžiniera bol taký neobvyklý, že sa dlho ignoroval. Až po porážke ruskej flotily vo vojne s Japonskom bola jeho myšlienka prijatá.
