Існує легенда про індіанців, який розповів вождю племені про те, що бачив «залізні пироги блідолицих», що пливуть по річці. Вождь мовчки вислухав його, вийняв ніж і кинув в струмок. Нещасному відрізали язик.
Зараз ніхто вже не сумнівається в існуванні сталевих кораблів, але до сих пір знайдеться небагато людей, які коротко і чітко зможуть відповісти на питання:
Чому залізний ніж тоне, а залізний пароплав - ні?
Закон Архімеда, відомий всім зі шкільної лави, говорить: «На тіло, занурене в рідину (або газ), діє виштовхуюча сила, рівна вазі рідини (або газу) в обсязі тіла». Але ось у чому заковика: знають всі (ну або майже все), але не всі розуміють, про що мова. Більшість людей, з якими я говорив про це, вважають, що корабель, що йде по морю, «занурений в рідину». У цьому полягає перша помилка. Справа в тому, що в воду занурений НЕ ВЕСЬ корабель, але лише його «підводна частина». І друга помилка в тому, що маса витісненої води чисельно одно не масі підводної частини судна, але її об'єму. Виключивши обидві помилки, все стає на свої місця, що я і проілюструю на практичному прикладі:
VLCC «Nordmillennium» (ну дуже великий танкер!), Водотоннажність (повна маса судна з постачанням і вантажем) - 350 793 тонни, довжина по WL - 322,4 метра, ширина по WL - 58 метрів, осадка в його вантажу - 22,6 метра, коефіцієнт загальної повноти (характеризує форму підводної частини корпусу судна) - 0,81.
Використовуючи нескладну алгебраїчну операцію, звану множенням, отримаємо обсяг підводної частини, рівний 342 308 куб. метрам. Такий обсяг витіснить 350865 тонн води (морська вода важче прісної). Таким чином, ми з'ясували, що судно масою 350 793 тонни буде підтримувати на поверхні води «сила», що дорівнює його водоізмещенію.То є, ми з Вами тільки що довели, що великий грек не дарма бігав голяка вулицями Сіракуз. І, по-моєму, дуже переконливо!
Якщо ж абстрагуватися від розгляду основного закону гідростатики, можна поглянути на питання під дещо іншим кутом. Відомо, що щільність води дорівнює 1000 кг / куб. м. (морська вода, 1025 кг / куб. м.). Будь-яка речовина, щільність якого менше щільності води (дерево, 600 кг / куб. М.) Буде плавати, а щільність якого більше (сталь, 7000 кг / куб. М.) - потоне. Але з якого б матеріалу не був побудований корабель, на який би вантаж не був розрахований, більшу частину його обсягу займає субстанція дуже ефемерна - повітря. І якщо обчислити середню щільність всіх матеріалів, з яких зроблено судно і щільність його вантажу, то виявиться, що вона менше щільності води. Розглянемо наш приклад:
Повна місткість VLCC «Nordmillennium» становить 157 093 реєстрові тонни. Незважаючи на назву, реєстрова тонна перестав бути мірою ваги - це міра об'єму, що дорівнює 2,83 куб. м. Повний обсяг судна - 444 573 куб. м. Розділивши його водотоннажність на обсяг, отримаємо середню щільність судна - 789 кг / куб. м. Тепер абсолютно ясно, чому «залізний пароплав» не тоне - його щільність менше щільності нафти, яку він перевозить.
Так що, коли Вам хтось поставить питання, винесене в заголовок цієї статті, відповідайте коротко і ясно:
Тому що середня щільність судна менше щільності води.