Ako plávať na lodi Fyzické vedomosti o soiree
Loď pláva, pretože má objemný a objemný tvar. Zmačkaná loď by sa potopila. Aj loď v tvare plochej dosky by zahynula, keby nebola vyrobená z ľahkého materiálu. Objemný tvar lode vytvára vo vode vztlak, ktorý pôsobí proti jej hmotnosti. Ak je vztlak väčší ako hmotnosť, loď pláva na vrchole vody.
Tento jav presnejšie popisuje Archimedov zákon: Vztlak sa rovná hmotnosti množstva vytlačenej vody.
Kľúčové slová na Wikipédii: loď, vztlak, Archimedov zákon, metacentrum
Prečo loď neklesne tak hlboko, že do nej vteká voda?
Najjednoduchší spôsob, ako vysvetliť plávanie lode, je ponorka. Ponorka dokáže oboje: plávať aj potápať sa - a ponorka, ktorá pláva a nemá strechu, je loď.
Pre jednoduchosť predpokladajme, že ponorka je škatuľa.
Tlak vody rastie so zvyšujúcou sa hĺbkou vody. Tlakové sily vľavo a vpravo na skrini sú rovnaké a rovnaké kvôli rovnakej hĺbke vody, takže nie sú viditeľné. Na hornú časť škatule je však nižší tlak vody ako na spodnú časť škatule. Dohromady ide o prebytok smerom hore - výťah.
(1) Zvyšuje sa tlak vody
(2) tlak vody zhora
(3) tlak vody zdola
(4) Tlak ľavej a pravej vody
(5) Výsledkom všetkých tlakových síl je vztlak
Vztlak je vzostupná sila, ktorá teraz konkuruje hmotnosti boxu.
Ak je hmotnosť skrinky menšia ako jej vztlak, vztlak sa zvyšuje: schránka vypláva až na povrch vody. Ak je jej hmotnosť väčšia ako vztlak, klesne na zem.
Na povrch pláva ponorka so vztlakom, ktorý je väčší ako jej hmotnosť. Nie je tam potrebná strecha, pretože na vrchu už nie je voda. Premeníme to na kabriolet, odrežeme strechu - je vytvorená loď.
Archimedes zistil, že vztlak tela je rovnako veľký ako váha množstva vytlačenej vody. Takže ak vezmeme vytlačenú vodu a dáme ju na mierku, ukazuje to, o koľko sa loď zosvetľuje. Ak táto voda váži viac, ako váži loď, loď sa vznáša.
Ešte jeden detail k ponorke: Hmotnosť ponorky je možné zvýšiť tak, že vpustíte vodu do balastných nádrží. V určitom okamihu sa začne potápať. V malej miere môže byť táto balastová voda nahradená vzduchom. Toto však funguje len do istej hĺbky. Za normálnych okolností by teda ponorka ležala na dne mora. Ako to môže ísť opäť hore? Podľa rýchlosti. Zrýchľuje a nastavuje svoje rebrá tak, aby sa vo vode „pohybovali“ nahor. Toto sa nazýva „dynamický výťah“. Poznáme tiež dynamický výťah z lietadiel stojacich na dne vzdušného mora. Urýchlite a potom vyletíte hore vystretými krídlami.
Stále máte záujem? Teraz si môžete bezpečne odpovedať na túto otázku: Zvyšuje sa hladina vody v Benátkach, keď prichádza veľa výletných lodí?