Sembla increïble que enormes vaixells oceànics es mantinguin a la flota i no s’enfonsin. Si agafeu un tros de metall sòlid i el poseu a l’aigua, s’enfonsarà immediatament. Però els folres moderns també són de metall. Com es pot explicar la seva bona flotabilitat? El fet que el casc metàl·lic del vaixell pugui romandre a la superfície de l’aigua s’explica per les lleis de la física.
Per què no s’enfonsa el vaixell?
La capacitat de romandre a la superfície de l’aigua és característica no només dels vaixells, sinó també d’alguns animals. Prengui com a mínim un passeig d’aigua. Aquest insecte de la família Hemiptera se sent segur a la superfície de l’aigua, movent-se amb ella amb moviments lliscants. Aquesta flotabilitat s’aconsegueix pel fet que les puntes dels peus del passeig d’aigua estan cobertes de pèls durs que l’aigua no molla.
Científics i inventors esperen que en el futur, els humans siguin capaços de crear un vehicle que es mogui sobre l’aigua segons el principi d’un passeig d’aigua.
Però els principis de la biònica no s’apliquen als vaixells tradicionals. Qualsevol nen familiaritzat amb els fonaments de la física pot explicar la flotabilitat d’un vaixell format per peces metàl·liques. Com diu la llei d’Arquimedes, una força flotant comença a actuar sobre un cos que es troba immers en un líquid. El seu valor és igual al pes de l’aigua desplaçada pel cos durant la immersió. El cos no pot ofegar-se si la força d’Arquimedes és superior o igual al pes del cos. Per aquest motiu, el vaixell continua a flote.
Com més gran és el volum del cos, més aigua desplaça. Una bola de ferro caiguda a l’aigua s’ofegarà immediatament. Però si l'estireu fins a l'estat d'una làmina fina i en feu una bola buida a l'interior, aquesta estructura volumètrica quedarà a l'aigua, només lleugerament submergida.
Els vaixells de pell metàl·lica estan construïts de manera que, en el moment de la submersió, el casc desplaça una quantitat molt gran d’aigua. Dins del casc del vaixell, hi ha moltes zones buides plenes d’aire. Per tant, la densitat mitjana del recipient resulta ser molt inferior a la densitat del líquid.
Com mantenir l’embarcació flotant?
Un vaixell es manté a flotació sempre que la seva pell estigui intacta i intacta. Però el destí del vaixell estarà en perill, si s’obté un forat. L’aigua comença a fluir pel forat de la pell a l’interior del vas, omplint les seves cavitats internes. I llavors el vaixell pot enfonsar-se.
Per preservar la flotabilitat del vaixell en rebre un forat, el seu espai intern estava dividit per envans. Aleshores, un petit forat en un dels compartiments no amenaçava la supervivència general del vaixell. Es va bombar aigua del compartiment, que es va inundar, amb l'ajut de bombes, i van intentar tancar el forat.
Pitjor si es van danyar diversos compartiments alhora. En aquest cas, el vaixell podria enfonsar-se per pèrdua d’equilibri.
A principis del segle XX, el professor Krylov va suggerir inundar deliberadament els compartiments situats a la part del vaixell que és oposada a les cavitats inundades. Al mateix temps, el vaixell va aterrar una mica a l'aigua, però va romandre en posició horitzontal i no va poder enfonsar-se com a conseqüència del tombament.
La proposta de l’enginyer marítim era tan inusual que va ser ignorada durant molt de temps. Només després de la derrota de la flota russa a la guerra amb el Japó es va adoptar la seva idea.
