Плавание тел

Поверхность нашей родной планеты почти на 70% покрыта водой. На данный момент существует 6 материков, связь между которыми можно поддерживать только за счет авиации и судоходства. Но о какой авиации может идти речь в пятом тысячелетии до нашей эры? Конечно тогда люди стремились обуздать морскую стихию, хотели привлечь её на свою сторону. Ведь это для многих древних цивилизаций был самый легкий способ вести внутреннюю и внешнюю торговлю. Взять хотя бы Китай, Египет или Вавилон. Все они омывались морями и океанами, по территории Египта протекала величайшая река древности Нил, по территории города Вавилона - река Евфрат, весь Китай испещрен речушками и омывается с Востока морями, позволяющими вести торговлю с другими прибрежными странами. 

Таким образом предприимчивые торговцы тех времен довели устройство плотов до ума, чтобы на таких судах можно было перевозить народ и товары. Раскопки говорят нам, что одни из первых судов начали строиться в районе 5 тысяч лет до нашей эры. Это была технология, которая стала опорной точкой развития стран Средиземноморья. 

Но как же устроено обычное торговое судно или римская трирема? Давайте разберемся в этом по-подробнее. 

Как многие знают, первые корабли двигались не за счет каких-то моторов, но за счет рабской силы и силы ветра. Первые корабли имели огромные паруса и по бортам несколько пар весел для перемещения в штиль. Но об этом вам расскажут знатоки истории, а мы давайте разберемся в физике процесса. 

Первые торговые и военные суда делались из древесины. Дерево имеет меньшую плотность, чем вода. Поэтому судно не будет тонуть. Но с этим была связана другие проблемы: во-первых, дерево - непрочный материал, поэтому его было легко пробить, и корабль затонул бы. Во-вторых, дерево хорошо горит, поэтому корабль можно было легко спалить. Поэтому сейчас корабли делают из прочных металлов. Но ведь любой металл тяжелее воды! Как тогда суда не тонут, а очень даже хорошо выполняют свои обязанности на море? 

 Для этого проведем эксперимент: возьмите пластиковую бутылку от молока, например. Положите бутылку в раковину, наполненную водой. Что произойдет? Бутылка будет плавать на поверхности. Но ведь у пластмассы, из которой изготовлена ваша бутылка плотность больше, чем у воды! Дело в том, что если бы вы поместили в воду бутылку, полностью сделанную из пластмассы, тогда бы она утонула. Для подтверждения можете налить в бутылку воды и опустить теперь полную бутылку в раковину. Она утонет. Несложно догадаться, что из этого следует бОльшая плотность пластмассы по отношению к воде. (Нужно вспомнить закон Архимеда). 

Дело в том, что у кораблей есть такая характеристика, как водоизмещение - это величина, характеризующая количество воды, вытесняемое подводной частью судна. Чем она больше, тем большая сила Архимеда действует на судно, и тем больше может быть масса судна. Это влияет на количество товара, которое корабль может перевозить. Современные корабли делают следующим образом: внутренние отсеки делают просторными, чтобы количество вытесненной воды было как можно больше. Если мы вспомним закон Архимеда и второй закон Ньютона, то нетрудно догадаться как связана масса судна в снаряженном виде и водоизмещение (объем вытесненной воды) 

Таким образом, чем больше объем погруженной части судна, тем больше может быть масса судна. 

Но еще одним важным качеством любого судна является устойчивость? Ведь оно не должно переворачиваться под влиянием большых волн! Но об этом в следующей статье.