יש הרבה דברים שאנחנו לוקחים כמובן מאליו אבל אנחנו לא יודעים איך להסביר אותם. כשילדים צעירים שואלים את השאלות האופייניות שלהם על העולם, הם יכולים לחשוף אותנו. תוכל להסביר להם למה טסים מטוסים? או למה השמיים נראים כחולים? האם תוכל לומר להם מדוע סירות צפות?
בפוסט הזה אנחנו הולכים לענות על האחרון: למה סירות צפות? בשביל זה נצטרך לדבר על המתמטיקאי ארכימדס מסירקיוז, אחד המפורסמים בהיסטוריה. בנוסף, נדבר מעט על ההיסטוריה של הספינות. אז אם אתה מתעניין בנושא, אני ממליץ לך להמשיך לקרוא.
האגדה על ארכימדס מסירקיוז
כיום יש ספינות תובלה והפלגות חוצות אוקיינוסים המסוגלות להעלות על סיפונה יותר אנשים מאלה שגרים בערים קטנות. מדוע ספינות צפות אפילו עם משקל כה רב? למה הם לא שוקעים למרות שהם נושאים טונות של סחורה וחומרי גלם? התשובה לשאלות אלו התגלתה לפני אלפי שנים הודות לעקרון ארכימדס.
המתמטיקאי המפורסם הזה חי במאה ה-XNUMX לפני הספירה. ג. באותה תקופה, מלך סירקיוז היה היירו השני. הוא ציווה להכין לו כתר עם כמה חתיכות זהב. בעל מלאכה עשה אותו ונתן אותו למלך. עם זאת, היירו השני חשד שאותו אומן לא השתמש בכל חלקי הזהב כדי ליצור את הכתר המפואר הזה. מסיבה זו הוא הלך לארכימדס, כדי שיוכיח את חשדותיו.
לפי האגדה, המתמטיקאי נתקע כשפתר בעיה זו. אבל יום אחד, תוך כדי אמבטיה, הוא הבין משהו מאוד מוזר וברור בו זמנית: כשהוא נכנס למים, מפלס זה עלה באמבטיה. זו הייתה התבוננות בה הרהר זמן מה, עד שהגיע למסקנה ש תזוזה של המים הייתה שווה לנפח הגוף או החפץ שהיו שקועים. גילוי זה עזר לו לפתור את המשימה שהטיל עליו המלך. מתוך ידיעת מסת הזהב שנמסרה לאומן ואת נפח המים שנעקרו, הצליח המתמטיקאי לחשב את צפיפות הכתר.
מדוע צפות ספינות לפי ארכימדס?
הסיפור הזה מאוד מעניין, כן, אבל הוא לא מסביר מדוע ספינות צפות. כפי שאתם בוודאי יכולים לדמיין, ארכימדס המשיך לחשוב על העניין עד שגילה פיסת מידע חדשה שהייתה ממש מהפכה: כל האלמנטים שקועים במים בו זמנית עברו דחיפה כלפי מעלה. דחף אנכי זה מתאים למשקל הנוזל שנעקור. גילוי זה הוא מה שמכונה עקרון ארכימדס. בנוסף, זו הסיבה לכך שסירות מסוגלות לצוף על המים.
בואו נסביר זאת בצורה אחרת: כל האלמנטים שצפופים יותר ממים צריכים לשקוע. שמן, למשל, בהיותו פחות צפוף, נשאר צף על פני השטח. אבל החומרים שמהם עשויות ספינות צפופים יותר ממים. אז למה סירות צפות? למרות שהחומרים צפופים יותר, הצפיפות הכוללת של הספינה קטנה מזו של המים. כדי לחשב אותה עלינו לחלק את המסה הכוללת של הספינה בנפח שלה. כתוצאה מכך, נפח הדחיפה של סירה כלפי מעלה גדול מהמשקל שדוחף אותה למטה, מה שגורם לה לצוף על פני המים.
ההיסטוריה של הספינות
עכשיו, כשאנחנו יודעים למה צפות סירות, בואו נראה קצת על מקורם של אמצעי התחבורה הימיים הללו. הם קיימים מאז ימי קדם. סוגי הסירות הראשונים יוצרו מגזעי עצים והיו בשימוש כבר לפני 10.000 שנה. הם היו דומים לסירות קאנו או רפסודות וכדי לנוע איתם השתמשו במוטות ארוכים מאוד שנגעו בקרקע בקרקעית המים. הודות להמצאה זו, אנשים שהשתמשו בהם יכלו לחצות אגמים ונהרות רדודים. בולי עץ אלו היו מבשרי הספינות.
כנראה שהתרבויות העתיקות שהיו בקרבת החופים המציאו את הספינות הראשונות ככאלה. תרבויות אלו הפכו לישיבות כדי לנצל את המשאבים שיכלו להשיג מהים, כמו מזון. הם כנראה היו הראשונים שגילפו סירות עץ. בעת המעבר, הם נאלצו לעשות זאת בעזרת משוטים. אלה היו מנגנון ההנעה העיקרי במשך כמה מאות שנים. לכן, האנשים שהיו צריכים להשתמש בהם היו צריכים להיות מאוד חזקים. בתרבויות רבות, מי שהיה צריך לבצע משימה זו היו העבדים.
ברמה הימית, שילוב הרוח כשיטת הנעה הייתה התקדמות גדולה. פותחו בדים גדולים שהוצמדו לתורן, המכונים מפרשים. בזכותם יכלו המלחים לנצל את דחף הרוח בצורה פשוטה מאוד, אבל ברור שזה לא היה משהו קבוע. כשהמצפן הומצא, כבר לא הייתה בעיה כזו בניווט בים ובאוקיינוסים הגדולים של עולמנו. באותה תקופה, שונה סוגי סירות גדולים ששימשו למטרות מסחריות, כמו גלונים, או למטרות צבאיות, כמו פריגטות. במאה ה-XNUMX, סירות קיטור כבר נכנסו לתמונה.
כשזה הומצא מנוע הבעירה במהלך המהפכה התעשייתית, נוף השייט השתנה באופן קיצוני. פתאום הם היו הרבה יותר מהירים וגם נוחים יותר, מה שהוליד מגוון חשוב של סירות. ישנם סוגים רבים ושונים של ספינות הן להובלה ימית של סחורות והן למטרות תיירותיות, כגון הפלגות, והן למטרות מלחמה. האחרונים פיתחו טכנולוגיות חדשות כדי להיות מסוגלים לייצר צוללות, למשל, וספינות בעלות קיבולת אנרגיה גרעינית.
אני מקווה שברור לך למה ספינות צפות ואיך הן התפתחו לאורך ההיסטוריה.