Ocena brak

Statki i łodzie - wyporność i ładunek

Autor /Pilot0 Dodano /31.01.2012

W dawnych czasach statki i łodzie budowano z drewna. Pierwszy żelazny statek zwodowano dopiero w 1790 r. Sto lat później głównym materiałem konstrukcyjnym wyko­rzystywanym do budowy jednostek transportu morskiego była stal.
Gdy przed dwustu laty ogłoszono zamiar zbudowania statku z żelaza, wielu ludzi obawiało się, że statek ten natychmiast zatonie. Wiedzieli przecież, że żelazo w przeci­wieństwie do drewna tonie w wodzie. Jednak o tym, czy dane ciało unosi się w wodzie, decydu­je relacja pomiędzy jego masą a objętością. Nieza­leżnie od masy, statek będzie pływał, jeżeli tylko objętość jego części zanurzonej w wodzie będzie dostatecznie duża. Lity blok żelaza zatonie, lecz gdy wykonamy zeń kadłub statku, to będzie się on unosił na wodzie;choć masa w obu przypadkach jest taka sama. Jest to spowodowane tym, że obję­tość kadłuba będzie znacznie większa od objęto­ści bloku żelaznego.

Wyporność

Gdy jakieś ciało zanurzamy w wodzie, to wypiera ono tyle cieczy, ile wynosi objętość jego zanurzo­nej części. Jednocześnie na ciało zaczyna działać redukująca jego ciężar siła wyporu równa ciężaro­wi wypartej cieczy. Gdy pewien obiekt stopniowo zanurzamy w wodzie, to siła wyporu działająca nań zwiększa się proporcjonalnie do tego, ile wody on wypiera.
W przypadku metalowej sztaby siła wyporu bę­dzie zawsze mniejsza od ciężaru ciała i tym sa­mym ciało zatonie. Lecz gdy ze sztaby zrobimy metalowy kadłub, pusty wewnątrz, to przy tej samej masie jego objętość może być wielokrotnie większa, a więc zanurzony wyprze dużo więcej wody. Zanurzając go do wody, osiągniemy w koń­cu taki etap, gdy siła wyporu jest równa sile cięż­kości i wtedy taka łódź zaczyna unosić się na wodzie. Masa wypartej wody jest w tym przypad­ku równa masie całej łodzi.

Ładunek

Przyjrzyjmy się teraz co nastąpi, gdy do takiego pływającego kadłuba włożymy jakiś ładunek. Spo­woduje on dalsze zanurzenie łodzi, aż do momen­tu, gdy ciężar dodatkowo wypartej wody będzie równy ciężarowi ładunku. Tak jak poprzednio, sta­tek będzie pływał, gdyż jego ciężar jest równowa­żony przez siłę wyporu. Lecz gdy ładunek będzie zbyt ciężki, to jego masy nie da się zrównoważyć i statek zatonie.

Podobne prace

Do góry