Čini se nevjerojatnim da se ogromni oceanski brodovi održavaju na površini i ne tone. Ako uzmete čvrsti komad metala i stavite ga u vodu, odmah će potonuti. Ali i moderne obloge izrađene su od metala. Kako možete objasniti njihovu dobru plovnost? Činjenica da metalni trup broda može ostati na površini vode objašnjava se zakonima fizike.
Zašto brod ne tone
Sposobnost zadržavanja na površini vode svojstvena je ne samo brodovima, već i nekim životinjama. Uzmi barem vodeni strider. Ovaj se kukac iz obitelji Hemiptera osjeća sigurno na vodenoj površini, krećući se duž nje kliznim pokretima. Ova uzgon postiže se zbog činjenice da su vrhovi stopala vodenog stuba prekriveni tvrdim dlakama koje voda ne moči.
Znanstvenici i izumitelji nadaju se da će u budućnosti ljudi moći stvoriti vozilo koje će se kretati po vodi prema principu vodenog korača.
Ali principi bionike ne primjenjuju se na tradicionalne brodove. Svako dijete upoznato s osnovama fizike može objasniti uzgon broda izrađenog od metalnih dijelova. Kao što kaže Arhimedov zakon, poletna sila počinje djelovati na tijelo koje je uronjeno u tekućinu. Njegova je vrijednost jednaka težini vode koju tijelo istiskuje tijekom uranjanja. Tijelo se ne može utopiti ako je Arhimedova sila veća ili jednaka težini tijela. Iz tog razloga brod ostaje na površini.
Što je veći volumen tijela, to više vode istiskuje. Željezna kugla koja je pala u vodu odmah će se utopiti. Ali ako ga razvaljate u stanje tankog lima i napravite od njega kuglu šuplju iznutra, tada će takva volumetrijska struktura ostati na vodi, tek malo uronjena u nju.
Posude s metalnom kožom izgrađene su na takav način da u vrijeme potapanja trup istiskuje vrlo veliku količinu vode. Unutar brodskog trupa ima mnogo praznih područja ispunjenih zrakom. Prema tome, ispada da je prosječna gustoća posude mnogo manja od gustoće tekućine.
Kako održati plovilo plovnim?
Brod se drži na površini sve dok mu je koža netaknuta i neoštećena. Ali sudbina broda bit će ugrožena, ako dobije rupu. Voda počinje teći kroz rupu na koži unutar posude, ispunjavajući njezine unutarnje šupljine. A tada bi brod mogao i potonuti.
Kako bi se sačuvala uzgon plovila po primanju rupe, njezin je unutarnji prostor bio podijeljen pregradama. Tada mala rupa u jednom odjeljku nije ugrozila opću preživljenost plovila. Iz odjeljka koji je poplavljen ispumpavana je voda uz pomoć pumpi, a rupu su pokušali zatvoriti.
Još gore ako je odjednom oštećeno nekoliko pretinaca. U ovom bi slučaju brod mogao potonuti zbog gubitka ravnoteže.
Početkom 20. stoljeća profesor Krylov predložio je namjerno plavljenje odjeljaka smještenih u dijelu broda koji je nasuprot poplavljenim šupljinama. Istodobno, brod je donekle sletio u vodu, ali je ostao u vodoravnom položaju i nije mogao potonuti kao rezultat prevrtanja.
Prijedlog pomorskog inženjera bio je toliko neobičan da je dugo bio ignoriran. Tek nakon poraza ruske flote u ratu s Japanom usvojena je njegova ideja.
