В даний час кораблебудування добре розвинене. Величезні сталеві і залізні судна борознять простори океану. Однак у багатьох виникає питання: чому корабель не тоне? Адже його маса величезна, і він повинен потонути відразу ж, як тільки опиниться на воді.
Чому корабель не тоне? Фізика в кораблебудуванні
Щоб пояснити таке цікаве явище, необхідно звернутися до закону великого вченого Архімеда. Закон звучить наступним чином: рідина виштовхує будь-які тіла з такою силою, яка дорівнює вазі рідини в обсязі зануреної в неї частини тіла. Якщо говорити більш простими словами, то звучить це приблизно так: чим більша площа корабля, тим важче він може бути і при цьому не потонути. А значить, велика площа дозволяє використовувати такі важкі матеріали, як сталь або залізобетон, якими і користувалися США для кораблебудування на початку 20-го століття.
До того ж велика площа дає можливість навантажувати судно вантажем. Плавучість корабля підтримується об 'ємом повітря, який укладений в об' єм всього судна. Варто зазначити, що повітря у 825 разів легше, ніж вода. Це ж і є відповіддю на питання, чому корабель не тоне. Адже саме через утворення так званої повітряної подушки і при використанні закону Архімеда вдається будувати сталеві судна, які не йдуть під воду.
Чому корабель не тоне? Інженерна частина
Крім закону Архімеда і принципу повітряної подушки, інженери кораблебудування використовують ще дещо. Це називається принцип важеля. Він забезпечує плавучість судна, а також його здатністю чинити опір вітру і хвилям. Проектування корабля можна розглянути на звичайному тазику, що плаває у ванній. Якщо залишити предмет в невеликому обсязі води, то плавати він буде постійно, а от якщо перенести його в річку і пустити по воді, то через певний період тазик наповниться рідиною через вітер і хвилі і, природно, потоне.
Цей же принцип спрацює і на величезному сталевому кораблі, якщо він буде характеризуватися малою остійкістю. Нею називають здатність корабля зберігати стійку позицію на воді. Залежність цього показника походить від того місця, в якому розташований центр тяжкості судна. Чим вище піднімається цей центр, тим легше буде вітру і хвилям перевернути судно.
Це говорить про те, що остійкість мала. Саме з цієї причини всі сучасні судна будуються з розрахунком на те, що всі важкі частини на зразок ходових двигунів і т. д. розташовуються в нижній частині судна. Будівництво кораблів також проходить з невеликим нюансом. Щоб збільшити остійкість і зменшити ризик потоплення судна, конструктори обладнають дно корабля спеціальними свинцевими накладками, які виконують роль обважнювачів.
Правила мореплавства
В даний час досить поширено використання комп 'ютерних програм при навантаженні продукції на судно. Програма бере на себе розрахунки розміщення вантажу. Основне правило, яким слід комп 'ютер, - це збереження плавучих якостей корабля. Тобто навантаження повинно здійснюватися рівномірно, щоб не перевантажити один з бортів, що змістить центр тяжкості і потопить судно.
На кораблі є відповідальна за навантаження людина. Найчастіше це старший помічник капітана. Розподіл ваги на судні має йти таким чином, щоб найбільш важкі вантажі розміщувалися в трюмі, а більш легкі - на палубі корабля. Ще одним з найважливіших правил є закриття відсіків під час пробиття борту корабля. При нормальному стані кожен з відсіків відкритий, проте в разі пробою, відділення герметизується закриттям дверей. Проектування корабля здійснюється таким чином, щоб не створювати занадто великі відсіки, а розбивати весь простір на кілька дрібних.
Керування судном
Якщо більш повно відповідати на питання, чому корабель не тоне, то варто зазначити, що важливим фактором є і професійне управління судном. Одне з основних правил управління ним полягає в тому, що не можна повертати судно "" лагом до хвилі "". Це правило стосується екстрених ситуацій, наприклад потрапляння в шторм. Лаг - це бік. Іншими словами, не можна розгортати корабель боком, інакше ймовірність того, що сильна хвиля його перекине, дуже велика. Важливо розуміти, що єдине, що утримує судно на воді, - це остійкість і плавучість, а тому всі правила управління, навантаження і т. д. виконувати строго обов 'язково.