Atrodo nuostabu, kad didžiuliai vandenyno laivai išlaiko vandenį ir neskęsta. Jei paimsite tvirtą metalo gabalą ir įdėsite jį į vandenį, jis iškart nuskęs. Tačiau šiuolaikiniai įdėklai taip pat gaminami iš metalo. Kaip galite paaiškinti jų gerą plūdrumą? Tai, kad metalinis laivo korpusas sugeba likti vandens paviršiuje, paaiškina fizikos dėsniai.
Kodėl laivas neskęsta
Gebėjimas likti vandens paviršiuje būdingas ne tik laivams, bet ir kai kuriems gyvūnams. Paimkite bent vandens striderį. Šis vabzdys iš Hemiptera šeimos jaučiasi užtikrintai vandens paviršiuje, judėdamas palei slenkančius judesius. Šis plūdrumas pasiekiamas dėl to, kad vandens striderio kojų galiukai yra padengti kietais plaukais, kurių nesudrėkina vanduo.
Mokslininkai ir išradėjai tikisi, kad ateityje žmonės galės sukurti transporto priemonę, kuri judės vandeniu pagal vandens kilimo principą.
Tačiau bionikos principai netaikomi tradiciniams laivams. Bet kuris vaikas, susipažinęs su fizikos pagrindais, gali paaiškinti laivo, pagaminto iš metalinių dalių, plūdrumą. Kaip sakoma Archimedo įstatyme, skystyje panirusį kūną pradeda veikti plūduriuojanti jėga. Jo vertė lygi vandens, kurį kūnas išstumia panardinant, svoriui. Kūnas negali nuskęsti, jei Archimedo jėga yra didesnė arba lygi kūno svoriui. Dėl šios priežasties laivas išlieka.
Kuo didesnis kūno tūris, tuo daugiau vandens jis išstumia. Į vandenį numestas geležinis rutulys tuoj nuskęs. Bet jei jūs jį išvyniosite iki plono lakšto būsenos ir padarysite iš jo tuščiavidurį rutulį, tai tokia tūrinė konstrukcija išliks ant vandens, tik šiek tiek panardinta.
Metalo odos laivai yra pastatyti taip, kad panardinimo metu korpusas išstumia labai didelį kiekį vandens. Laivo korpuso viduje yra daug tuščių vietų, užpildytų oru. Todėl pasirodo, kad vidutinis indo tankis yra daug mažesnis nei skysčio tankis.
Kaip išlaikyti valtį plūduriuojantį?
Laivas laikomas ant vandens tol, kol jo oda nepažeista ir nepažeista. Tačiau laivo likimui kils grėsmė, jei jam atsiras skylė. Indo viduje esančia odos skylute vanduo pradeda tekėti, užpildydamas vidines ertmes. Ir tada laivas gali nuskęsti.
Norint išsaugoti indo plūdrumą gavus skylę, jo vidinė erdvė buvo padalinta pertvaromis. Tada nedidelė skylė viename skyriuje nekėlė pavojaus bendram laivo išgyvenamumui. Vanduo iš užlieto skyriaus buvo pumpuojamas siurblių pagalba ir jie bandė uždaryti skylę.
Blogiau, jei sugadinti keli skyriai vienu metu. Tokiu atveju laivas gali nuskęsti praradęs pusiausvyrą.
XX amžiaus pradžioje profesorius Krylovas pasiūlė sąmoningai užlieti skyrius, esančius laivo dalyje, kuri yra priešinga užlietoms ertmėms. Tuo pačiu metu laivas šiek tiek nusileido vandenyje, tačiau liko horizontalioje padėtyje ir dėl apvirtimo negalėjo nuskęsti.
Laivų inžinieriaus pasiūlymas buvo toks neįprastas, kad ilgą laiką buvo ignoruojamas. Tik po Rusijos laivyno pralaimėjimo kare su Japonija jo idėja buvo priimta.
