Почему корабль если он тяжёлый не тонет? как вода его выдерживает???

Этот вопрос кажется парадоксальным: как огромный стальной корабль весом в тысячи тонн может держаться на воде, в то время как маленький гвоздь сразу идет ко дну? Ответ кроется в физическом законе, открытом еще в Древней Греции, и в том, как распределена масса судна. Закон Архимеда Главная причина, по которой корабли плавают, — это выталкивающая сила. Согласно закону Архимеда, на любое тело, погруженное в жидкость, действует сила, направленная вверх. Она равна весу воды, которую это тело вытеснило.

• Если вес вытесненной воды больше веса самого предмета или равен ему, предмет будет плавать.
• Если предмет тяжелее, чем объем воды, который он занимает, он утонет.

Плотность и воздух Сталь сама по себе намного плотнее воды. Однако корабль — это не сплошной кусок металла. Внутри корпуса находится огромное количество воздуха в каютах, трюмах и машинных отделениях. Воздух обладает очень низкой плотностью. Когда мы рассматриваем корабль целиком, мы считаем его среднюю плотность (металл + груз + воздух внутри). Благодаря пустотам внутри корпуса средняя плотность огромного лайнера оказывается меньше плотности воды.

Представьте пустую жестяную банку: пока она закрыта и наполнена воздухом, она плавает. Если ее сплющить в плотный комок металла, она мгновенно утонет, так как из нее исчезнет объем воздуха, помогавший вытеснять воду.

Форма корпуса Форма корабля специально проектируется так, чтобы он занимал как можно больший объем. Чем шире и глубже корпус, тем больше воды он «расталкивает» в стороны.

1. Корабль погружается в воду под собственным весом.
2. Чем глубже он погружается, тем больше воды вытесняет.
3. В определенный момент вес вытесненной воды становится равен весу корабля.
4. Наступает равновесие, и погружение прекращается. Эта глубина погружения называется осадкой.

Условие плавучести в формулах С точки зрения физики, равновесие описывается простым соотношением сил: $F_A=P$Где:

• $F_A$ — выталкивающая сила (сила Архимеда), которая рассчитывается как $F_A=\rho \cdot g\cdot V$ (плотность жидкости $\times$ ускорение свободного падения $\times$ объем погруженной части тела). $P$ — вес корабля.

Если вы нагрузите корабль слишком сильно, его вес $P$ превысит максимально возможную выталкивающую силу $F_A$, которую может создать данный объем корпуса, и судно пойдет ко дну. Именно поэтому на бортах кораблей рисуют «ватерлинию» — отметку, выше которой грузить судно опасно. Я могу рассчитать для вас, какой объем воды должен вытеснить конкретный объект, чтобы остаться на плаву, или объяснить, почему соленая вода держит корабли лучше, чем пресная. Хотите рассмотреть это подробнее?