Wydaje się niesamowite, że ogromne statki oceaniczne utrzymują się na powierzchni i nie toną. Jeśli weźmiesz solidny kawałek metalu i włożysz go do wody, natychmiast zatonie. Ale nowoczesne wkładki są również wykonane z metalu. Jak wytłumaczyć ich dobrą pływalność? Fakt, że metalowy kadłub statku jest w stanie utrzymać się na powierzchni wody, tłumaczą prawa fizyki.
Dlaczego statek nie tonie?
Zdolność do przebywania na powierzchni wody jest charakterystyczna nie tylko dla statków, ale także dla niektórych zwierząt. Weź przynajmniej łazika do wody. Ten owad z rodziny Hemiptera pewnie czuje się na powierzchni wody, poruszając się po niej ruchami ślizgowymi. Ta pływalność jest osiągana dzięki temu, że czubki stóp pryszczaka pokryte są twardymi włosami, które nie są zwilżone wodą.
Naukowcy i wynalazcy mają nadzieję, że w przyszłości ludzie będą mogli stworzyć pojazd, który będzie poruszał się po wodzie na zasadzie łazika wodnego.
Ale zasady bioniki nie dotyczą tradycyjnych statków. Każde dziecko zaznajomione z podstawami fizyki potrafi wyjaśnić pływalność statku wykonanego z metalowych części. Jak mówi prawo Archimedesa, na ciało zanurzone w cieczy zaczyna działać siła wyporu. Jej wartość jest równa ciężarowi wody wypartej przez organizm podczas zanurzenia. Ciało nie może utonąć, jeśli siła Archimedesa jest większa lub równa ciężarowi ciała. Z tego powodu statek pozostaje na powierzchni.
Im większa objętość ciała, tym więcej wody wypiera. Żelazna kula wrzucona do wody natychmiast utonie. Ale jeśli rozwiniesz go do stanu cienkiego arkusza i wydrążysz z niego kulę, to taka wolumetryczna struktura pozostanie na wodzie, tylko nieznacznie w niej zanurzona.
Statki o metalowej skórze są zbudowane w taki sposób, że w momencie zanurzenia kadłub wypiera bardzo dużą ilość wody. Wewnątrz kadłuba statku znajduje się wiele pustych obszarów wypełnionych powietrzem. Dlatego średnia gęstość naczynia okazuje się znacznie mniejsza niż gęstość cieczy.
Jak utrzymać pływalność łodzi?
Statek utrzymuje się na powierzchni, dopóki jego skóra jest nienaruszona i nieuszkodzona. Ale los statku będzie zagrożony, jeśli dostanie dziurę. Woda zaczyna przepływać przez otwór w skórze wewnątrz naczynia, wypełniając jego wewnętrzne ubytki. A wtedy statek może zatonąć.
Aby zachować pływalność statku po otrzymaniu dziury, jego wewnętrzną przestrzeń podzielono przegrodami. Wtedy mały otwór w jednym z przedziałów nie zagrażał ogólnej przeżywalności statku. Za pomocą pomp wypompowano wodę z zalanego przedziału i próbowano zamknąć otwór.
Gorzej, jeśli kilka przedziałów zostało uszkodzonych jednocześnie. W takim przypadku statek może zatonąć z powodu utraty równowagi.
Na początku XX wieku profesor Kryłow zasugerował celowe zalanie przedziałów znajdujących się w części statku przeciwnej do zalanych wnęk. W tym samym czasie statek wylądował nieco w wodzie, ale pozostał w pozycji poziomej i nie mógł zatonąć w wyniku przewrócenia.
Propozycja inżyniera morskiego była tak niezwykła, że przez długi czas była ignorowana. Dopiero po klęsce floty rosyjskiej w wojnie z Japonią jego pomysł został przyjęty.
