Postoje mnoge stvari koje uzimamo zdravo za gotovo, ali ne znamo kako ih objasniti. Kada mala djeca postavljaju svoja tipična pitanja o svijetu, mogu nas razotkriti. Možete li im objasniti zašto avioni lete? Ili zašto nebo izgleda plavo? Možete li im reći zašto brodovi plutaju?
U ovom postu ćemo odgovoriti na zadnje: Zašto brodovi plutaju? Za ovo ćemo morati razgovarati o matematičaru Arhimedu iz Sirakuze, jedan od najpoznatijih u povijesti. Osim toga, malo ćemo govoriti o povijesti brodova. Dakle, ako vas tema zanima, preporučujem da nastavite čitati.
Legenda o Arhimedu iz Sirakuze
Danas postoje transportni brodovi i prekooceanska krstarenja koji mogu primiti više ljudi od onih koji žive u nekim malim gradovima. Zašto brodovi plutaju čak i s tolikom težinom? Zašto ne potonu iako nose tone robe i sirovina? Odgovor na ova pitanja otkriven je prije više tisuća godina zahvaljujući Arhimedovom principu.
Ovaj svjetski poznati matematičar živio je u XNUMX. stoljeću pr. C. U to je vrijeme kralj Sirakuze bio Hiero II. Naredio je da mu naprave krunu s nekoliko zlatnika. Izradio ju je dvorski majstor i poklonio je kralju. Međutim, Hiero II je posumnjao da taj majstor nije iskoristio sav zlatnik za izradu te veličanstvene krune. Zbog toga je otišao Arhimedu, da on dokaže svoje sumnje.
Prema legendi, matematičar je zapeo pri rješavanju ovog problema. Ali jednog dana, dok se kupao, shvatio je nešto vrlo zanimljivo i očito u isto vrijeme: kada je ušao u vodu, njezina razina u kadi se podigla. Bilo je to opažanje o kojem je neko vrijeme razmišljao, dok nije došao do zaključka da istisnina vode bila je jednaka volumenu tijela ili predmeta koji je potopljen. Ovo mu je otkriće pomoglo da riješi zadatak koji mu je kralj povjerio. Znajući masu zlata koja je bila isporučena majstoru i volumen istisnute vode, matematičar je mogao izračunati gustoću krune.
Zašto brodovi plutaju prema Arhimedu?
Ova je priča vrlo zanimljiva, da, ali ne objašnjava zašto brodovi plutaju. Kao što sigurno možete zamisliti, Arhimed je nastavio razmišljati o tome sve dok nije otkrio novu informaciju koja je bila prava revolucija: svi elementi koji su uronjeni u vodu istovremeno su prošli kroz potisak prema gore. Ovaj vertikalni potisak odgovara težini fluida koji se istiskuje. Ovo otkriće je ono što je poznato kao Arhimedov princip. Osim toga, to je razlog zašto čamci mogu plutati na vodi.
Objasnimo to na drugi način: svi elementi koji su gušći od vode trebali bi potonuti. Ulje, na primjer, budući da je manje gustoće, ostaje plutati na površini. Ali materijali od kojih su napravljeni brodovi gušći su od vode. Pa zašto čamci plutaju? Iako su materijali gušći, ukupna gustoća broda manja je od gustoće vode. Da bismo ga izračunali, moramo podijeliti ukupnu masu broda s njegovim volumenom. Kao rezultat toga, volumen guranja čamca prema gore veći je od težine koja ga gura prema dolje, uzrokujući da pluta na površini vode.
povijest brodova
Sada kada znamo zašto brodovi plutaju, pogledajmo nešto o podrijetlu ovih pomorskih prijevoznih sredstava. Postoje od davnina. Prve vrste čamaca izrađivane su od debla drveća i bile su u upotrebi već prije 10.000 godina. Bili su slični kanuima ili splavima, a za kretanje s njima koristili su vrlo dugačke štapove koji su dodirivali tlo na dnu vode. Zahvaljujući ovom izumu, ljudi koji su ih koristili mogli su prelaziti plitka jezera i rijeke. Ti su balvani bili preteče brodova.
Vjerojatno su drevne civilizacije koje su bile blizu obala izumile prve brodove kao takve. Te su kulture postale sjedilačke kako bi iskoristile resurse koje su mogle dobiti iz mora, poput hrane. Vjerojatno su prvi počeli rezbariti drvene čamce. Pri kretanju su to morali činiti uz pomoć vesala. Oni su bili glavni pogonski mehanizam nekoliko stoljeća. Stoga su ljudi koji su ih trebali koristiti morali biti vrlo jaki. U mnogim civilizacijama, oni koji su morali izvršiti ovaj zadatak bili su robovi.
Na nautičkoj razini, uključivanje vjetra kao metode propulzije bio je veliki napredak. Razvijena su velika platna koja su bila pričvršćena na jarbol, poznata kao jedra. Zahvaljujući njima, pomorci su mogli na vrlo jednostavan način iskoristiti impuls vjetra, no očito to nije bilo nešto stalno. Kad je izumljen kompas, više nije bilo problema u navigaciji velikim morima i oceanima našeg svijeta. U to vrijeme drugačije vrste čamaca velike koje su se koristile u komercijalne svrhe, kao što su galije, ili u vojne svrhe, kao što su fregate. U XIX stoljeću, Parobrodi su već ušli u igru.
Kad je izmišljeno motor s unutarnjim izgaranjem Tijekom industrijske revolucije krajolik plovidbe radikalno se promijenio. Odjednom su postali mnogo brži i udobniji, što je dovelo do velike raznolikosti brodova. Postoje mnoge različite vrste brodova kako za pomorski prijevoz robe tako i za turističke svrhe, kao što su krstarenja i za ratne svrhe. Potonji su razvijali nove tehnologije kako bi mogli proizvoditi podmornice, na primjer, i brodove s kapacitetom nuklearne energije.
Nadam se da vam je jasno zašto brodovi plutaju i kako su se razvijali kroz povijest.