De ce navele de fier nu chiuveta
Experiențe Tatiana Evgenievna a contribuit la desfasurarea Denis Zelenov. 10 ani.
Denis scăldat în vară pe Volga - Don Canal. Mă uit la navele mari ca acestea trec prin canalul, ridicat și coborât în camera de blocare. Și m-am întrebat care le permite să rămână pe linia de plutire nu numai, dar, de asemenea, transporta sarcini grele?
De ce navele pot merge pe apa?
1. densitate
Știm cu toții că, dacă arunci în apă, o placă de lemn, se va intinde pe suprafata, dar foaia de metal de aceeași mărime începe la o dată să se scufunde.
De ce se întâmplă acest lucru? Acest obiect nu este determinat greutatea și densitatea acestuia. Densitate - este greutatea unei substanțe conținute într-un anumit volum.
Am luat cuburi de aceeași dimensiune de 70 × 40x50 mm, realizate din diferite materiale - metal, lemn, piatră și din material plastic și se cântărește. Și am văzut că cuburi au greutăți diferite, și, în consecință, densitatea diferită.
- piatră -264gr.,
- spumă - 3 gr.
- Metal - 1020 gr.
- lemn - 70 gr.
Prin urmare, a concluzionat că cuburile de densest materialului - este din metal, apoi din piatră, lemn și spumă.
Și ce s-ar întâmpla dacă aceste cuburi cădea în apă? După cum se poate observa din experiența de piatră și metal s-au înecat - densitatea lor este mai mare decât densitatea de apă și spumă și lemn acolo - densitatea mai mică decât densitatea apei. Deci, orice obiect va pluti în cazul în care densitatea este mai mică decât densitatea apei.
În consecință, nava, așa că a rămas în apă, este necesar să se asigure că densitatea sa este mai mică decât densitatea apei. Să presupunem, o fac dintr-un material care are o densitate mai mică decât densitatea de apă și nu sa scufundat - de exemplu, din lemn. Știm din istorie că omul este făcut din lemn de la primele lucrări ale cărnii, și apoi barca folosind lemn -plavuchest proprietate.
Astăzi vom vedea o mulțime de vehicule fabricate din metal, dar acestea nu se scufunda. Motivul este că organismul lor este umplut cu aer. Aerul este mult mai puțin material dens decât apa. Nava este formată, ca să zicem așa, un general, densitatea totală a aerului și a metalului. Ca rezultat, densitatea medie a navei, împreună cu un volum mare de aer în carcasa devine mai mică decât densitatea apei. De aceea, și nu se scufunda nava grea. Confirmați această experiență.
Omit foaia metalică plată apă - se scufundă imediat, și orice bucată de placă cu flanșe rămână în plutire - se formează o flotabilitate. Există chiar posibilitatea de a pune mărfurile.
Doar în calitate de salvare echipament: vesta sau un cerc, o persoană îmbrăcată. Cu ajutorul lor, este posibil să rămână pe linia de plutire până la sosirea salvatorilor.
2. Flotabilitate
În plus față de corpul acționează forța de flotabilitate submerse. Cifra putem vedea că pe corp pe toate părțile care acționează forța de presiune:
Forțele care acționează în direcție orizontală, adică, pe partea laterală a navei, se anulează reciproc. Presiunea pe suprafața inferioară - în partea de jos, depășește presiunea de mai sus. Prin urmare, există o forță de flotabilitate în sus.
Acest lucru se vede clar din experiența următoare.
Ball cu aerul interior, cufundat în apă, cu puterea emisă de acesta în sus.
Acesta acționează asupra flotabilitatea bilă (Arhimede forță). Apoi menține nava pe linia de plutire și permite navei să plutească.
1-menținerea forțelor; apă 2 presiune la bordul navei
De ce este depinde de acțiunea flotabilitate?
Primul - este volumul navei, iar al doilea - din densitatea apei în care plutește nava. Această forță este mai mare, cu atât mai mare volumul corpului scufundat. Verificăm această experiență.
Pune pe o placă plutitoare un mic cargo-îneacă. Dar volumul barca gonflabila este mult mai mult, și poate rezista chiar și câțiva oameni.
Al doilea - schimbarea flotabilitate cu o creștere a densității apei. Densitatea apei poate fi crescută dacă este puternic puternic sare.
Dovedim acest lucru prin următorul experiment:
Am umplut în bile, apa sare galben și portocaliu și le-a scăzut în acvariu de apă proaspătă - au înecat. Un margele verde și albastru cu apă proaspătă - să rămână pe linia de plutire. În consecință, densitatea apei de sare a crescut.
Acum, să vedem cum se schimba flotabilitatea în lichidul mai dens?
Omite de cartofi intr-un bol de apă sărată - rămâne pe linia de plutire. Apoi picătură de cartof în rezervor cu proaspăt -onei înec apă.
Este clar din experiența că apa sărată pe linia de plutire aceste lucruri sunt păstrate. care s-au înecat înainte.
Am văzut că arhimedice forța crește cu densitatea apei. În consecință, în mare, în cazul în care apa este sarata (cu densitate mai mare), forța care acționează plutitoare pe navă decât în râu sau lac unde apa este proaspata, iar nava poate transporta sarcini mai mare severitate. (Pentru standardul adoptat o densitate de apă proaspătă, care este la o temperatură de 4 grade este de 1000 kg / m³. Sărat apă de mare și acest lucru este mai dens. De exemplu, la densitatea apei din Marea Moartă este de 1278 kg / metru cub).
Dar, să se deplaseze în direcții diferite în apă nava forțează șuruburile în partea subacvatică a navei, condus de motoare puternice din camera motoarelor.
Pe baza acestui studiu, putem concluziona că navele de fier nu se scufunda și plutesc, deoarece:
- Nava are o flotabilitate de rezervă suficientă.
- Cu privire la actele de forță flotabilitate navei (Arhimede forță) îndreptată în sus. Conform principiului lui Arhimede, această forță este egală cu greutatea fluidului deplasat de către navă.