Waarom zinken schepen niet? Elementaire fysica

Inhoudsopgave:

Waarom zinken schepen niet? Elementaire fysica
Waarom zinken schepen niet? Elementaire fysica
Anonim

Voor schepen om over de volle zee te reizen, moeten ze een enorme lading dragen: het gewicht van het schip, samen met de bemanning, bagage, accessoires en passagiers. Het geheim van waarom schepen niet zinken, is dat ze dat doen met een beetje hulp van de principes van dichtheid en drijfvermogen.

Interessant is dat cruiseschepen tussen 65.000 en 70.000 ton kunnen wegen. Ze verplaatsen een equivalente hoeveelheid water wanneer ze op de oceaan duwen, die ondertussen het schip voortstuwt en houdt. Daarom zinken schepen niet.

waarom schepen niet zinken
waarom schepen niet zinken

Dit is de reden waarom ingenieurs, wanneer ze het hebben over het gewicht van een schip, verplaatsing noemen, niet gewicht. Om zinken te voorkomen, moet een cruiseschip zijn gewicht in het water verplaatsen voordat het in het water zinkt. Vanuit technisch oogpunt is het moeilijker om een cruiseschip te ontwerpen dat minder dicht is dan het water eronder.

Begrijpen waarom ijzeren schepen niet zinken is gemakkelijker met het volgende voorbeeld: je moet je het verschil voorstellen tussen een bowlingbal in het water laten vallen en proberen een strandbal in het water onder te dompelen. bowlingbal kan nietverplaats voldoende water voordat het onder water komt, zodat het zinkt. De strandbal doet het tegenovergestelde en blijft drijven.

Elementaire fysica: waarom het schip niet zinkt

Ingenieurs helpen schepen drijfvermogen te bereiken door lichtgewicht, sterke materialen te kiezen en het gewicht van het schip over de romp te verdelen. De romp van een schip onder het hoofddek is meestal erg breed en heeft een diepe basislijn, of de zogenaamde bodem. Grote schepen zoals vracht-, zee-, transport- en cruiseschepen gebruiken meestal verplaatsingsrompen, of rompen die water naar de zijkant leiden om te blijven drijven. Dit is het hele antwoord op de vraag waarom metalen schepen niet zinken.

De vorm van de behuizing is de sleutel tot succes

De bewegingsbehuizing met ronde bodem ziet eruit als een grote rechthoek met afgeronde randen om weerstand of kracht die op een bewegend object inwerkt, af te voeren. Afgeronde randen minimaliseren de kracht van water tegen de romp, waardoor grote zware schepen soepel kunnen bewegen.

waarom het schip natuurkunde niet zinkt?
waarom het schip natuurkunde niet zinkt?

Als je op de een of andere manier een cruiseschip uit het water zou trekken en ernaar zou kijken op een paar honderd meter afstand, zou de romp eruitzien als een enorme hoofdletter "U", afhankelijk van de grootte van de kiel. De kiel loopt van boeg tot achtersteven en fungeert als de ruggengraat van het schip.

Over de tekortkomingen van de gewone lichaamsvorm

Zoals alles wat er in ons leven gebeurt, hebben ronde bodems hun voor- en nadelen. In tegenstelling tot een boot met een V-romp, dieheft golven op uit het water, de ronde bodem laat het schip soepel door het water bewegen, waardoor dergelijke voertuigen extreem stabiel en zeewaardig zijn. Passagiers op deze schepen ervaren zelden een schommelende of zijwaartse beweging.

waarom ijzeren schepen niet zinken
waarom ijzeren schepen niet zinken

Boten met ronde rompen bewegen soepel, maar door de waterbestendigheid zijn ze extreem traag. Ze kunnen alleen snel zwemmen als er een krachtige motor aan wordt toegevoegd. De behoefte aan stabiliteit en gladheid weegt echter zwaarder dan de algehele snelheid, waardoor rompen met ronde bodem geschikt zijn voor cruiseschepen.

Defender Corps

Het is vermeldenswaard dat de scheepsromp niet alleen het antwoord is op de vraag waarom schepen niet zinken: de romp vervult onder andere een stabiliserende en beschermende functie. Riffen, zandbanken en ijsbergen kunnen glasvezel, composieten en zelfs staal uit elkaar scheuren. Om catastrofale schade te voorkomen, bouwen scheepsbouwers doorgaans cruiseschepen met zwaar staal en plaatsen ze als extra voorzorg dubbele rompen. Het ontwerp met dubbele schaal is een schaal in een schaal, zoals een band met een binnenband.

waarom zinken metalen schepen niet?
waarom zinken metalen schepen niet?

Ongelukken zijn helaas niet te vermijden. Om te voorkomen dat schepen crashen als iets de eerste twee verdedigingslinies binnendringt, zijn verticale waterdichte scheidingswanden, ook wel schotten genoemd, door het hele interieur van de romp geïnstalleerd. Deze scheiders houden beschadigde schepen drijvend door inkomend water in speciale compartimenten tegen te houden en zo te voorkomen dat het hele schip zinkt. Het hele geheim waarom het schip niet zinkt, zelfs als het beschadigd is, ligt dus in het ontwerp van de juiste romp door de ingenieurs.

Aanbevolen: