Het lijkt verbazingwekkend dat enorme oceaanschepen blijven drijven en niet zinken. Als je een stevig stuk metaal neemt en in water legt, zal het meteen zinken. Maar moderne liners zijn ook van metaal. Hoe kun je hun goede drijfvermogen verklaren? Dat de metalen romp van het schip op het wateroppervlak kan blijven, wordt verklaard door de wetten van de fysica.
Waarom zinkt het schip niet?
Het vermogen om op het wateroppervlak te blijven is niet alleen kenmerkend voor schepen, maar ook voor sommige dieren. Neem in ieder geval een waterstrider mee. Dit insect uit de Hemiptera-familie voelt zich zelfverzekerd op het wateroppervlak en beweegt er met glijdende bewegingen langs. Dit drijfvermogen wordt bereikt door het feit dat de uiteinden van de voeten van de schaatsenrijder zijn bedekt met harde haren die niet door water worden bevochtigd.
Wetenschappers en uitvinders hopen dat mensen in de toekomst een voertuig kunnen maken dat zich over het water voortbeweegt volgens het principe van een schaatsenrijder.
Maar de principes van bionica zijn niet van toepassing op traditionele schepen. Elk kind dat bekend is met de basis van de natuurkunde kan het drijfvermogen van een schip van metalen onderdelen uitleggen. Zoals de wet van Archimedes zegt, begint een drijvende kracht in te werken op een lichaam dat in een vloeistof is ondergedompeld. De waarde is gelijk aan het gewicht van het water dat door het lichaam wordt verplaatst tijdens onderdompeling. Het lichaam kan niet verdrinken als de kracht van Archimedes groter is dan of gelijk is aan het gewicht van het lichaam. Om deze reden blijft het schip drijven.
Hoe groter het volume van het lichaam, hoe meer water het verdringt. Een ijzeren bal die in het water valt, zal onmiddellijk verdrinken. Maar als je het uitrolt tot de staat van een dun vel en er een bal van maakt die hol van binnen is, dan blijft zo'n volumetrische structuur op het water, slechts lichtjes erin ondergedompeld.
Metalen schepen zijn zo gebouwd dat op het moment van onderdompeling de romp een zeer grote hoeveelheid water verplaatst. In de romp van het schip zijn veel lege ruimtes gevuld met lucht. Daarom blijkt de gemiddelde dichtheid van het vat veel minder te zijn dan de dichtheid van de vloeistof.
Hoe de boot drijvend houden?
Een schip blijft drijven zolang de huid intact en onbeschadigd is. Maar het lot van het schip komt in gevaar, mocht het een gat krijgen. Water begint door het gat in de huid in het vat te stromen en vult de interne holtes. En dan kan het schip heel goed zinken.
Om het drijfvermogen van het vaartuig te behouden bij het ontvangen van een gat, werd de interne ruimte verdeeld door scheidingswanden. Toen vormde een klein gaatje in een van de compartimenten geen bedreiging voor de algemene overlevingskansen van het schip. Met behulp van pompen werd water uit het compartiment gepompt, dat ondergelopen was, en ze probeerden het gat te dichten.
Erger nog als meerdere compartimenten tegelijk beschadigd zijn. In dit geval kan het schip zinken door evenwichtsverlies.
Aan het begin van de 20e eeuw stelde professor Krylov voor om opzettelijk de compartimenten in het deel van het schip te laten overstromen dat tegenover de holtes ligt die onder water stonden. Tegelijkertijd landde het schip enigszins in het water, maar bleef horizontaal en kon door het omslaan niet zinken.
Het voorstel van de scheepswerktuigkundige was zo ongebruikelijk dat het lange tijd genegeerd werd. Pas na de nederlaag van de Russische vloot in de oorlog met Japan werd zijn idee aangenomen.
