当たり前のことだと思っていても、どう説明したらいいのかわからないことがたくさんあります。 幼い子供たちが世界について典型的な質問をするとき、彼らは私たちを暴露することができます. 飛行機が飛ぶ理由を彼らに説明できますか? または、なぜ空は青く見えるのですか？ ボートが浮く理由を教えていただけますか。
この投稿では、最後の質問に答えます。なぜボートは浮くのですか? このために、私たちは話さなければなりません シラクサの数学者アルキメデスについて、 歴史上最も有名な人物の一人。 さらに、船の歴史について少しお話します。 ですので、興味のある方は続きを読むことをお勧めします。
シラクサのアルキメデスの伝説
今日、一部の小さな都市に住む人々よりも多くの人々を乗せることができる輸送船や大洋横断クルーズがあります。 船は重くても浮くのはなぜ？ 大量の商品や原材料を運んでいるのに、沈まないのはなぜですか？ これらの疑問に対する答えは、アルキメデスの原理のおかげで数千年前に発見されました。
この世界的に有名な数学者は、紀元前 XNUMX 世紀に住んでいました。 C. 当時、シラクサの王はヒエロン XNUMX 世でした。 彼は数枚の金で王冠を作るように命じました。 宮廷職人が作って国王に献上した。 しかし、ヒエロン XNUMX 世は、その職人がその壮大な王冠を作るためにすべての金片を使用していないのではないかと疑っていました。 このため、彼はアルキメデスに行き、 彼の疑いを証明するために。
伝説によると、この数学者はこの問題を解くときに行き詰まりました。 しかし、ある日、入浴中に彼は非常に奇妙で明白なことに気付きました。 彼が次の結論に達するまで、それは彼がしばらく熟考した観察でした。 水の変位は、水没した物体または物体の体積に等しかった。 この発見は、王が彼に託した仕事を解決するのに役立ちました. 職人に渡された金の質量と押しのけられた水の量を知っていた数学者は、王冠の密度を計算することができました。
アルキメデスによれば、なぜ船は浮くのですか?
この話はとても興味深いですが、なぜ船が浮くのか説明できません。 ご想像のとおり、アルキメデスはこの問題について考え続けていましたが、まったく革命的な新しい情報を発見しました。つまり、水に沈んでいるすべての要素が同時に上向きに押し出されたということです。 この垂直方向の推力は、押しのけられる流体の重量に対応します。 この発見は、アルキメデスの原理として知られているものです。 また、船が水に浮くことができるのもそのためです。
別の言い方をすると、水より密度の高いすべての元素は沈みます。 たとえば、油は密度が低いため、表面に浮いたままです。 しかし、船を構成する材料は水よりも密度が高いです。 では、なぜ船は浮くのでしょうか？ 素材は高密度ですが、 船の総密度は水の密度よりも小さい。 それを計算するには、船の総質量をその体積で割る必要があります。 その結果、ボートが押し上げられる重量よりも押し上げられる重量の方が大きくなり、ボートは水面に浮きます。
船の歴史
ボートが浮く理由がわかったところで、これらの海上輸送手段の起源について少し見ていきましょう。 彼らは古代から存在しています。 最初のタイプのボートは木の幹から作られ、10.000 年前には使用されていました。 それらはカヌーやいかだに似ていて、一緒に移動するために、水底の地面に触れる非常に長い棒を使用していました。 この発明のおかげで、それらを使用した人々は浅い湖や川を渡ることができました。 これらの丸太は船の先駆者でした。
最初の船を発明したのは、おそらく海岸近くにあった古代文明でした。 これらの文化は、食べ物など、海から得られる資源を利用するために座りっぱなしになりました。 彼らはおそらく、木製のボートを彫った最初の人でした。 移動するとき、彼らはオールの助けを借りてそれをしなければなりませんでした。 これらは、数世紀にわたって主要な推進メカニズムでした。 したがって、それらを使用する人々は非常に強くなければなりませんでした。 多くの文明では、この仕事を遂行しなければならなかったのは奴隷でした。
航海レベルでは、 推進力として風を取り入れたことは大きな進歩でした。 帆と呼ばれるマストに取り付けられた大きなキャンバスが開発されました。 彼らのおかげで、船員は非常に単純な方法で風の衝動を利用することができましたが、明らかにそれは一定ではありませんでした. コンパスが発明されたとき、私たちの世界の大海原を航行する上で、もはやそのような問題はありませんでした。 その時、違う ボートの種類 ガレオン船などの商業目的、またはフリゲート艦などの軍事目的で使用された大規模なもの。 XNUMX世紀には、 蒸気船はすでに登場しています。
発明されたとき 燃焼機関 産業革命の間、ボートの風景は根本的に変化しました。 突然、ボートははるかに速く快適になり、ボートの重要な多様性が生まれました。 物資の海上輸送、クルーズなどの観光目的、および戦争目的の両方で、さまざまな種類の船があります。 後者は、たとえば潜水艦や核エネルギー能力を備えた船を製造できるようにするための新しい技術を開発しています。
船がなぜ浮くのか、歴史の中でどのように進化してきたのか、お分かりいただけたと思います。