Sembra incredibile che enormi navi oceaniche restino a galla e non affondino. Se prendi un solido pezzo di metallo e lo metti in acqua, affonderà immediatamente. Ma le fodere moderne sono anche fatte di metallo. Come puoi spiegare la loro buona galleggiabilità? Il fatto che lo scafo metallico della nave sia in grado di rimanere sulla superficie dell'acqua è spiegato dalle leggi della fisica.
Perché la nave non affonda?
La capacità di rimanere sulla superficie dell'acqua è caratteristica non solo delle navi, ma anche di alcuni animali. Prendi almeno uno strider d'acqua. Questo insetto della famiglia Hemiptera si sente sicuro sulla superficie dell'acqua, muovendosi lungo di essa con movimenti scorrevoli. Questa galleggiabilità è ottenuta grazie al fatto che le punte dei piedi dell'acqua strider sono ricoperte di peli duri che non sono bagnati dall'acqua.
Scienziati e inventori sperano che in futuro gli esseri umani saranno in grado di creare un veicolo che si muoverà sull'acqua secondo il principio di un water strider.
Ma i principi della bionica non si applicano alle navi tradizionali. Qualsiasi bambino che abbia familiarità con le basi della fisica può spiegare la galleggiabilità di una nave fatta di parti metalliche. Come dice la legge di Archimede, una forza di galleggiamento inizia ad agire su un corpo immerso in un liquido. Il suo valore è pari al peso dell'acqua spostata dal corpo durante l'immersione. Il corpo non può annegare se la forza di Archimede è maggiore o uguale al peso del corpo. Per questo motivo la nave resta a galla.
Maggiore è il volume del corpo, più acqua sposta. Una palla di ferro caduta in acqua annegherà immediatamente. Ma se lo srotoli allo stato di un foglio sottile e ne fai una palla vuota all'interno, allora una tale struttura volumetrica rimarrà sull'acqua, solo leggermente immersa in essa.
Le navi dalla pelle metallica sono costruite in modo tale che al momento dell'immersione, lo scafo sposta una grande quantità di acqua. All'interno dello scafo della nave, ci sono molte aree vuote piene d'aria. Pertanto, la densità media della nave risulta essere molto inferiore alla densità del liquido.
Come mantenere la barca galleggiante?
Una nave viene tenuta a galla finché la sua pelle è intatta e non danneggiata. Ma il destino della nave sarà in pericolo, se dovesse bucarsi. L'acqua inizia a fluire attraverso il foro nella pelle all'interno della nave, riempiendo le sue cavità interne. E poi la nave potrebbe affondare.
Per preservare la galleggiabilità della nave dopo aver ricevuto un buco, il suo spazio interno è stato diviso da tramezzi. Quindi un piccolo foro in uno degli scomparti non ha minacciato la sopravvivenza generale della nave. L'acqua è stata pompata fuori dal compartimento, che è stato allagato, con l'aiuto di pompe, e hanno cercato di chiudere il buco.
Peggio ancora se più scomparti venissero danneggiati contemporaneamente. In questo caso, la nave potrebbe affondare a causa della perdita di equilibrio.
All'inizio del XX secolo, il professor Krylov suggerì di allagare deliberatamente i compartimenti situati nella parte della nave opposta alle cavità allagate. Allo stesso tempo, la nave è atterrata un po' nell'acqua, ma è rimasta in posizione orizzontale e non ha potuto affondare a causa del ribaltamento.
La proposta dell'ingegnere navale era così insolita che è stata ignorata per molto tempo. Solo dopo la sconfitta della flotta russa nella guerra con il Giappone la sua idea fu adottata.
