Hi ha moltíssimes coses que donem per fet, però no sabem explicar-les. Quan els nens petits fan les seves preguntes típiques sobre el món, poden arribar a deixar-nos en evidència. Els sabries explicar per què els avions volen? O per què el cel es veu blau? Podries dir-los per què suren els vaixells?
En aquest post respondrem a la darrera: Per què suren els vaixells? Per això haurem de parlar sobre el matemàtic Arquimedes de Siracusa, un dels més cèlebres de la història. A més, parlarem una mica sobre la història dels vaixells. Així que si us interessa el tema, us recomano que seguiu llegint.
La llegenda d'Arquimedes de Siracusa
A dia d'avui hi ha vaixells de transport i creuers transoceànics capaços de portar a bord més persones de les que habiten algunes ciutats petites. Per què suren els vaixells fins i tot amb tant de pes? Per què no s'enfonsen encara que transportin tones de mercaderies i primeres matèries? La resposta a aquestes preguntes es va descobrir ja fa milers d'anys gràcies al Principi d'Arquimedes.
Aquest matemàtic celebri a nivell mundial va viure al segle II a. C. Per aquell temps, el rei de Siracusa era Hierón II. Aquest va ordenar que li fabriquessin una corona amb unes quantes peces d'or. Un artesà de la cort ho va fer i se la va lliurar al rei. No obstant això, Hierón II sospitava que aquell artesà no havia fet servir totes les peces d'or per elaborar aquesta magnífica corona. Per aquest motiu va anar a Arquimedes, perquè aquest demostrés les seves sospites.
Segons la llegenda, el matemàtic es va quedar encallat a l'hora de resoldre aquest problema. Però un dia, en banyar-se, es va adonar d'una cosa molt curiosa i obvia alhora: En ficar-se a l'aigua, el nivell de la mateixa pujava a la banyera. Va ser una observació a què va estar donant voltes una estona, fins a arribar a la conclusió que el desplaçament de laigua era igual al volum del cos o objecte que se submergia. Aquest descobriment el va ajudar a resoldre la tasca que li havia encomanat el rei. Sabent quina era la massa d'or que havia lliurat a l'artesà i el volum d'aigua que s'havia desplaçat, el matemàtic va ser capaç de calcular quina era la densitat de la corona.
Per què suren els vaixells segons Arquimedes?
Aquesta història és molt interessant, sí, però no explica per què suren els vaixells. Com segurament us imaginareu, Arquimedes va seguir donant voltes a l'assumpte fins a descobrir una nova dada que va suposar tota una revolució: Tots els elements que s'arriben a submergir en aigua, alhora passaven per una empenta cap amunt. Aquesta empenta vertical correspon al pes del fluid que es desplaça. Aquesta descoberta és la que es coneix com el Principi d'Arquimedes. A més, és el motiu pel qual els vaixells són capaços de surar a l'aigua.
Ho explicarem d'una altra manera: Tots els elements que són més densos que l'aigua, s'haurien d'enfonsar. L'oli, per exemple, en ser menys dens, es queda flotant a la superfície. Però els materials de què estan fets els vaixells sí que són més densos que l'aigua. Aleshores, per què suren els vaixells? Tot i que els materials són més densos, la densitat total del vaixell és més petita que la de l'aigua. Per calcular-ho, hem de dividir la massa total del vaixell entre el seu volum. Gràcies a això, el volum d'empenta cap amunt d'un vaixell és més gran que el pes que l'empeny cap avall, fent que es quedi flotant a la superfície de l'aigua.
Història dels vaixells
Ara que ja sabem per què suren els vaixells, vegem una mica quin és l'origen d'aquests mitjans de transport marítim. Porten existint des de l'Antiguitat. Els primers tipus de vaixells estaven fets de troncs d'arbres i ja s'utilitzaven fa 10.000 anys. Eren semblants a unes canoes o basses i, per desplaçar-s'hi, s'utilitzaven unes vares molt llargues que tocaven el terra al fons de l'aigua. Gràcies a aquest invent, les persones que els feien servir podien creuar llacs poc profunds i rius. Aquests troncs van ser els precursors dels vaixells.
Probablement van ser les civilitzacions antigues que es trobaven a prop de costes les que van inventar els primers vaixells com a tal. Aquestes cultures es van fer sedentàries per aprofitar els recursos que podien obtenir del mar, com ara aliment. Segurament van ser les primeres a tallar vaixells de fusta. A l'hora de desplaçar-se, ho van haver de fer amb l'ajuda de rems. Aquests van ser el mecanisme de propulsió principal durant diversos segles. Per tant, les persones que els havien de fer servir havien de ser molt fortes. En moltes civilitzacions, els qui havien de dur a terme aquesta tasca eren els esclaus.
A nivell nàutic, la incorporació del vent com a mètode de propulsió va suposar un gran avenç. Es van desenvolupar unes grans teles que anaven lligades el pal, conegudes com a espelmes. Gràcies a elles, els mariners podien aprofitar l'impuls del vent d'una manera molt senzilla, però òbviament no era constant. Quan es va inventar la brúixola, ja no hi havia tant de problema a endinsar-se als grans mars i oceans del nostre món. Aleshores ja s'havien desenvolupat diferents tipus de vaixells grans que s'utilitzaven amb finalitats comercials, com ara els galions, o amb finalitats militars, com ara les fragates. Al segle XIX, ja van entrar en joc els vaixells a vapor.
Quan es va inventar el motor a combustió durant la revolució industrial, el panorama dels vaixells va canviar radicalment. De sobte eren molt més ràpids i també més còmodes, donant lloc a una diversitat important d'embarcacions. Hi ha molts tipus de vaixells diferents tant per al transport marítim de mercaderies com per a fins turístics, com els creuers, i fins bèl·lics. Aquests darrers han anat desenvolupant noves tecnologies per aconseguir fabricar submarins, per exemple, i vaixells amb capacitat energètica nuclear.
Espero que us hagi quedat clar per què suren els vaixells i com han anat evolucionant al llarg de la història.