Der er mange ting, vi tager for givet, men vi ved ikke, hvordan vi skal forklare dem. Når små børn stiller deres typiske spørgsmål om verden, kan de afsløre os. Kan du forklare dem, hvorfor fly flyver? Eller hvorfor ser himlen blå ud? Kan du fortælle dem, hvorfor bådene flyder?
I dette indlæg skal vi svare på det sidste: Hvorfor flyder både? For dette bliver vi nødt til at tale om matematikeren Archimedes fra Syracusa, en af de mest berømte i historien. Derudover vil vi tale lidt om skibenes historie. Så hvis du er interesseret i emnet, anbefaler jeg, at du læser videre.
Legenden om Archimedes af Syracuse
I dag er der transportskibe og krydstogter, der kan tage flere mennesker om bord end dem, der bor i nogle små byer. Hvorfor flyder skibe selv med så meget vægt? Hvorfor synker de ikke, selvom de medbringer tonsvis af varer og råvarer? Svaret på disse spørgsmål blev opdaget for tusinder af år siden takket være Archimedes' Princip.
Denne verdensberømte matematiker levede i det XNUMX. århundrede f.Kr. C. På det tidspunkt var kongen af Syracusa Hiero II. Han beordrede, at der skulle laves en krone til ham med nogle få stykker guld. En hofhåndværker lavede den og gav den til kongen. Imidlertid havde Hiero II mistanke om, at den håndværker ikke havde brugt alle guldstykkerne til at lave den storslåede krone. Derfor tog han til Archimedes, for ham at bevise sin mistanke.
Ifølge legenden satte matematikeren sig fast, da han løste dette problem. Men en dag, mens han tog et bad, indså han noget meget mærkeligt og indlysende på samme tid: Da han kom i vandet, steg niveauet af det i badekarret. Det var en iagttagelse, som han overvejede et stykke tid, indtil han kom til den konklusion, at forskydningen af vandet var lig med volumenet af kroppen eller objektet, der var nedsænket. Denne opdagelse hjalp ham til at løse den opgave, som kongen havde betroet ham. Ved at kende massen af guld, der var blevet leveret til håndværkeren, og mængden af vand, der var blevet fortrængt, var matematikeren i stand til at beregne tætheden af kronen.
Hvorfor flyder skibe ifølge Archimedes?
Denne historie er meget interessant, ja, men den forklarer ikke, hvorfor skibe flyder. Som du sikkert kan forestille dig, fortsatte Archimedes med at tænke over sagen, indtil han opdagede en ny information, der var noget af en revolution: Alle de elementer, der er nedsænket i vand, gennemgik samtidig et skub opad. Dette lodrette tryk svarer til vægten af den væske, der fortrænges. Denne opdagelse er det, der er kendt som Archimedes-princippet. Derudover er det grunden til, at bådene er i stand til at flyde på vandet.
Lad os forklare det på en anden måde: Alle elementer, der er tættere end vand, bør synke. Olie, for eksempel, der er mindre tæt, forbliver flydende på overfladen. Men de materialer, som skibe er lavet af, er tættere end vand. Så hvorfor flyder bådene? Selvom materialerne er tættere, skibets samlede tæthed er mindre end vandets. For at beregne det skal vi dividere skibets samlede masse med dets volumen. Som et resultat er volumen af en båds opadgående skub større end vægten, der skubber den ned, hvilket får den til at flyde på vandoverfladen.
skibenes historie
Nu hvor vi ved, hvorfor bådene flyder, lad os se lidt om oprindelsen af disse søtransportmidler. De har eksisteret siden oldtiden. De første typer både blev lavet af træstammer og var i brug allerede for 10.000 år siden. De lignede kanoer eller flåder, og for at bevæge sig med dem brugte de meget lange stænger, der rørte jorden i bunden af vandet. Takket være denne opfindelse kunne folk, der brugte dem, krydse lavvandede søer og floder. Disse kævler var forløbere for skibe.
Det var sandsynligvis de gamle civilisationer, der var nær kysterne, der opfandt de første skibe som sådan. Disse kulturer blev stillesiddende for at udnytte de ressourcer, de kunne få fra havet, såsom mad. De var formentlig de første til at udskære træbåde. Ved flytning måtte de gøre det ved hjælp af årer. Disse var den vigtigste fremdriftsmekanisme i flere århundreder. Derfor skulle de mennesker, der skulle bruge dem, være meget stærke. I mange civilisationer var de, der skulle udføre denne opgave, slaverne.
På det nautiske plan, inkorporeringen af vinden som fremdriftsmetode var et stort fremskridt. Der blev udviklet store lærreder, der var fastgjort til masten, kendt som sejl. Takket være dem kunne sejlerne udnytte vindens impuls på en meget enkel måde, men det var åbenbart ikke noget konstant. Da kompasset blev opfundet, var der ikke længere et sådant problem med at navigere i de store have og oceaner i vores verden. På det tidspunkt anderledes bådtyper store, der blev brugt til kommercielle formål, såsom galeoner, eller til militære formål, såsom fregatter. I det XIX århundrede, Dampbåde er allerede kommet i spil.
Da det blev opfundet forbrændingsmotoren Under den industrielle revolution ændrede bådlandskabet sig radikalt. Pludselig var de meget hurtigere og også mere komfortable, hvilket gav anledning til en vigtig mangfoldighed af både. Der findes mange forskellige typer skibe både til søtransport af varer og til turistformål, såsom krydstogter, og til krigsformål. Sidstnævnte har udviklet nye teknologier til at kunne fremstille for eksempel ubåde og skibe med atomenergikapacitet.
Jeg håber, det er klart for dig, hvorfor skibe flyder, og hvordan de har udviklet sig gennem historien.