2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31
Ti sei mai chiesto perché una nave non affonda? Se costruisci una zattera di legno, può galleggiare in sicurezza sull'acqua. Ma se lo fai da metallo o pietra, affonderà sul fondo. Non è difficile spiegare questo fenomeno. Dopotutto, la densità della pietra o del metallo è diversa dalla densità del legno. Ne parlano a lezione di fisica. Il fatto è che la densità del legno è molto inferiore alla densità del metallo. Allo stesso tempo, l'indicatore della forza di galleggiamento dell'acqua è molto più alto dell'indicatore della forza di gravità che agisce sulla zattera. Con il metallo, le cose sono un po' diverse. La sua densità è abbastanza alta che la forza di galleggiamento non è in grado di vincere la forza di gravità. Di conseguenza, la zattera affonda. Ma perché la nave non affonda ora quando sono fatte di metallo?
Se rinfodera un albero
Ai vecchi tempi, le navi erano costruite solo in legno. Ma tutto sta cambiando. Ora le navi sono costruite con un materiale più affidabile e durevole: il metallo. Ma perché la nave non affonda? Diventa più pesante? Qual è il motivo? Forse c'è più legno dentro che metallo?
Se prendi un albero e lo rivesti con una lamiera molto sottile, la struttura non affonderà. Questo fenomeno può essere spiegatodopo aver fatto alcuni calcoli. Quindi, la densità media della struttura sarà inferiore alla densità dell'acqua. Ecco i numeri semplici. Se prendiamo una massa di legno di 100 chilogrammi con una densità di 600 chilogrammi per metro cubo e una guaina metallica del peso di 20 chilogrammi e una densità di 7800 chilogrammi per metro cubo, il peso totale della nave sarà di soli 120 chilogrammi, e il volume sarà di 0,168 metri cubi. Resta da trovare la densità media della struttura. Per fare ciò, devi dividere la massa per il volume. Il risultato è di circa 714 chilogrammi per metro cubo. Questo indicatore è inferiore a quello dell'acqua. Ciò suggerisce che una nave di legno, pre-rivestita con lamiera, non affonderà. Dopotutto, la densità dell'acqua è di 1000 chilogrammi per metro cubo.
Design moderno
Il design della nave è abbastanza semplice. Non puoi rivestire il legno con il metallo. È sufficiente lasciare una cavità vuota all'interno della struttura, in cui l'acqua non entrerà. Naturalmente, questa espressione è leggermente errata. La cavità sarà riempita d'aria. Dopotutto, la densità di questa miscela di sostanze è di soli 1,29 chilogrammi per metro cubo.
Ecco perché una nave non affonda quando è in profondità. Infatti, all'interno della struttura sono presenti grandi cavità che si riempiono d'aria. A causa di ciò, la densità dell'intera nave è molto inferiore alla densità dell'acqua. Di conseguenza, la forza di galleggiamento mantiene a galla la struttura.
Perché l'acqua non entra nella nave
Naturalmente, se l'acqua entra nella cavità, la nave inevitabilmente affonderà. Per evitare che ciò accada, le partizioni sono realizzate in quella parte della struttura che si trova sott'acqua. Di conseguenza, si formano scomparti. Allo stesso tempo, sono sigillati. Per questo motivo, l'acqua che entra in uno scompartimento non può entrare nel secondo. Se appare un buco nello scafo, la nave non andrà in fondo. Solo il compartimento in cui entra l'acqua sarà allagato. Il resto rimarrà pieno d'aria.
Come vengono trasportate le merci
Una nave di solito ha un peso. Ed è uguale alla massa d'acqua, il volume che la nave occupa nel mare. Naturalmente, è improbabile che una nave oceanica salpi a vuoto. Di solito, con l'aiuto di una nave, non vengono trasportate solo persone, ma anche grandi carichi. Una nave vuota pesa molto meno. Ciò significa che non affonderà in profondità nell'acqua. Se la nave è carica, affonderà di più. Ma perché la nave non affonda nemmeno con un grande carico?
Di solito, sullo scafo della nave viene tracciata una linea: la linea di galleggiamento. La nave non deve immergersi al di sotto di questo puntatore. In caso contrario, verrà sovraccaricato e qualsiasi onda di grandi dimensioni potrebbe allagare la struttura.
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