Es gibt viele Dinge, die wir für selbstverständlich halten, aber wir wissen nicht, wie wir sie erklären sollen. Wenn kleine Kinder ihre typischen Fragen über die Welt stellen, können sie uns bloßstellen. Können Sie ihnen erklären, warum Flugzeuge fliegen? Oder warum sieht der Himmel blau aus? Können Sie ihnen sagen, warum Boote schwimmen?
In diesem Beitrag beantworten wir die letzte Frage: Warum schwimmen Boote? Dafür müssen wir reden über den Mathematiker Archimedes von Syrakus, einer der berühmtesten der Geschichte. Außerdem werden wir ein wenig über die Geschichte der Schiffe sprechen. Wenn Sie sich also für das Thema interessieren, empfehle ich Ihnen, weiterzulesen.
Die Legende von Archimedes von Syrakus
Heute gibt es Transportschiffe und Überseekreuzfahrten, die mehr Menschen an Bord nehmen können als Menschen, die in einigen kleinen Städten leben. Warum schwimmen Schiffe trotz so viel Gewicht? Warum sinken sie nicht, obwohl sie tonnenweise Waren und Rohstoffe transportieren? Die Antwort auf diese Fragen wurde vor Tausenden von Jahren dank des archimedischen Prinzips entdeckt.
Dieser weltberühmte Mathematiker lebte im XNUMX. Jahrhundert v. C. Zu dieser Zeit war der König von Syrakus Hiero II. Er befahl, aus einigen Goldstücken eine Krone für ihn anzufertigen. Ein Hofhandwerker fertigte es an und schenkte es dem König. Hiero II vermutete jedoch, dass dieser Handwerker nicht alle Goldstücke verwendet hatte, um diese prächtige Krone herzustellen. Aus diesem Grund ging er zu Archimedes, damit er seinen Verdacht beweisen kann.
Der Legende nach blieb der Mathematiker beim Lösen dieser Aufgabe stecken. Aber eines Tages, als er ein Bad nahm, bemerkte er etwas sehr Merkwürdiges und Offensichtliches zugleich: Als er ins Wasser stieg, stieg der Wasserspiegel in der Badewanne. Es war eine Beobachtung, über die er eine Weile nachdachte, bis er zu dem Schluss kam, dass Die Verdrängung des Wassers entsprach dem Volumen des Körpers oder Objekts, das untergetaucht war. Diese Entdeckung half ihm, die Aufgabe zu lösen, die der König ihm anvertraut hatte. In Kenntnis der an den Handwerker gelieferten Goldmasse und der verdrängten Wassermenge konnte der Mathematiker die Dichte der Krone berechnen.
Warum schwimmen Schiffe laut Archimedes?
Diese Geschichte ist sehr interessant, ja, aber sie erklärt nicht, warum Schiffe schwimmen. Wie Sie sich sicher vorstellen können, dachte Archimedes weiter über die Sache nach, bis er eine neue Information entdeckte, die eine ziemliche Revolution war: Alle Elemente, die in Wasser getaucht sind, durchliefen gleichzeitig einen Aufwärtsschub. Dieser vertikale Schub entspricht dem Gewicht der zu verdrängenden Flüssigkeit. Diese Entdeckung ist als Archimedes-Prinzip bekannt. Außerdem ist es der Grund, warum Boote auf dem Wasser schwimmen können.
Erklären wir es mal anders: Alle Elemente, die dichter als Wasser sind, sollten sinken. Beispielsweise schwimmt Öl aufgrund seiner geringeren Dichte an der Oberfläche. Aber die Materialien, aus denen Schiffe bestehen, sind dichter als Wasser. Warum also schwimmen Boote? Obwohl die Materialien dichter sind, Die Gesamtdichte des Schiffes ist geringer als die des Wassers. Um es zu berechnen, müssen wir die Gesamtmasse des Schiffes durch sein Volumen teilen. Infolgedessen ist das Volumen des Aufwärtsschubs eines Bootes größer als das Gewicht, das es nach unten drückt, wodurch es auf der Wasseroberfläche schwimmt.
Geschichte der Schiffe
Nachdem wir nun wissen, warum Boote schwimmen, wollen wir uns ein wenig mit dem Ursprung dieser Transportmittel auf See befassen. Es gibt sie schon seit der Antike. Die ersten Bootstypen wurden aus Baumstämmen hergestellt und waren bereits vor 10.000 Jahren im Einsatz. Sie ähnelten Kanus oder Flößen, und um sich mit ihnen fortzubewegen, benutzten sie sehr lange Ruten, die den Boden am Grund des Wassers berührten. Dank dieser Erfindung konnten Menschen, die sie benutzten, seichte Seen und Flüsse überqueren. Diese Baumstämme waren die Vorläufer der Schiffe.
Wahrscheinlich waren es die alten Zivilisationen in Küstennähe, die die ersten Schiffe als solche erfanden. Diese Kulturen wurden sesshaft, um die Ressourcen zu nutzen, die sie aus dem Meer gewinnen konnten, wie zum Beispiel Nahrung. Sie waren wahrscheinlich die ersten, die Holzboote schnitzten. Beim Bewegen mussten sie es mit Hilfe von Rudern tun. Diese waren mehrere Jahrhunderte lang der Hauptantriebsmechanismus. Daher mussten die Leute, die sie benutzen sollten, sehr stark sein. In vielen Zivilisationen waren diejenigen, die diese Aufgabe ausführen mussten, die Sklaven.
Auf nautischer Ebene Die Einbeziehung des Windes als Antriebsmethode war ein großer Fortschritt. Es wurden große Planen entwickelt, die am Mast befestigt wurden, sogenannte Segel. Dank ihnen konnten die Seeleute den Impuls des Windes auf sehr einfache Weise nutzen, aber offensichtlich war er nicht etwas Konstantes. Als der Kompass erfunden wurde, gab es kein solches Problem mehr bei der Navigation in den großen Meeren und Ozeanen unserer Welt. Damals anders Bootstypen groß, die für kommerzielle Zwecke wie Galeonen oder für militärische Zwecke wie Fregatten verwendet wurden. Im XIX Jahrhundert, Dampfschiffe sind bereits ins Spiel gekommen.
Als es erfunden wurde der Verbrennungsmotor Während der industriellen Revolution veränderte sich die Bootslandschaft radikal. Plötzlich waren sie viel schneller und auch bequemer, was zu einer bedeutenden Vielfalt an Booten führte. Es gibt viele verschiedene Arten von Schiffen sowohl für den Seetransport von Gütern als auch für touristische Zwecke, wie Kreuzfahrten, und für Kriegszwecke. Letztere haben neue Technologien entwickelt, um beispielsweise U-Boote und Schiffe mit Kernenergiekapazität herstellen zu können.
Ich hoffe, Ihnen ist klar, warum Schiffe schwimmen und wie sie sich im Laufe der Geschichte entwickelt haben.