Det finns många saker som vi tar för givet men vi vet inte hur vi ska förklara dem. När små barn ställer sina typiska frågor om världen kan de avslöja oss. Kan du förklara för dem varför flygplan flyger? Eller varför ser himlen blå ut? Kan du berätta för dem varför båtar flyter?
I det här inlägget ska vi svara på det sista: Varför flyter båtar? För detta måste vi prata om matematikern Arkimedes från Syrakusa, en av de mest kända i historien. Dessutom ska vi prata lite om fartygens historia. Så om du är intresserad av ämnet rekommenderar jag att du fortsätter läsa.
Legenden om Arkimedes från Syrakusa
Idag finns det transportfartyg och transoceaniska kryssningar som kan ta ombord fler människor än de som bor i vissa små städer. Varför flyter fartyg även med så stor vikt? Varför sjunker de inte trots att de bär massor av varor och råvaror? Svaret på dessa frågor upptäcktes för tusentals år sedan tack vare Arkimedes princip.
Denna världsberömda matematiker levde på XNUMX-talet f.Kr. C. På den tiden var kungen av Syrakusa Hiero II. Han beordrade att en krona skulle göras åt honom med några guldbitar. En hovhantverkare gjorde den och gav den till kungen. Hiero II misstänkte dock att hantverkaren inte hade använt alla guldpjäser för att göra den magnifika kronan. Av denna anledning gick han till Arkimedes, för honom att bevisa sina misstankar.
Enligt legenden fastnade matematikern när han löste detta problem. Men en dag, när han badade, insåg han något väldigt märkligt och uppenbart på samma gång: när han kom ner i vattnet steg nivån i badkaret. Det var en observation som han funderade på ett tag, tills han kom fram till att förskjutningen av vattnet var lika med volymen av kroppen eller föremålet som var nedsänkt. Denna upptäckt hjälpte honom att lösa den uppgift som kungen hade anförtrott honom. Genom att känna till mängden guld som hade levererats till hantverkaren och volymen vatten som hade förträngts, kunde matematikern beräkna kronans densitet.
Varför flyter fartyg enligt Arkimedes?
Den här historien är väldigt intressant, ja, men den förklarar inte varför fartyg flyter. Som ni säkert kan föreställa er, fortsatte Arkimedes att tänka på saken tills han upptäckte en ny information som var ganska revolution: Alla element som är nedsänkta i vatten gick samtidigt igenom en tryck uppåt. Denna vertikala dragkraft motsvarar vikten av vätskan som förträngs. Denna upptäckt är vad som kallas Arkimedesprincipen. Dessutom är det anledningen till att båtar kan flyta på vattnet.
Låt oss förklara det på ett annat sätt: Alla element som är tätare än vatten bör sjunka. Olja, till exempel, är mindre tät, förblir flytande på ytan. Men materialen som fartyg är gjorda av är tätare än vatten. Så varför flyter båtar? Även om materialen är tätare, fartygets totala densitet är mindre än vattnets. För att beräkna det måste vi dividera fartygets totala massa med dess volym. Som ett resultat är volymen av en båts tryck uppåt större än vikten som trycker ner den, vilket gör att den flyter på vattenytan.
fartygens historia
Nu när vi vet varför båtar flyter, låt oss se lite om ursprunget till dessa sjötransportmedel. De har funnits sedan urminnes tider. De första typerna av båtar tillverkades av trädstammar och var i bruk redan för 10.000 XNUMX år sedan. De liknade kanoter eller flottar och för att röra sig med dem använde de mycket långa stavar som rörde vid marken på botten av vattnet. Tack vare denna uppfinning kunde människor som använde dem korsa grunda sjöar och floder. Dessa stockar var föregångare till fartyg.
Det var förmodligen de gamla civilisationerna som låg nära kusterna som uppfann de första fartygen som sådana. Dessa kulturer blev stillasittande för att dra nytta av de resurser de kunde få från havet, till exempel mat. De var förmodligen de första som snickrade träbåtar. Vid förflyttning fick de göra det med hjälp av åror. Dessa var den huvudsakliga framdrivningsmekanismen under flera århundraden. Därför måste människorna som skulle använda dem vara väldigt starka. I många civilisationer var de som var tvungna att utföra denna uppgift slavarna.
På nautisk nivå, införandet av vinden som framdrivningsmetod var ett stort framsteg. Stora dukar utvecklades som fästes på masten, så kallade segel. Tack vare dem kunde sjömännen utnyttja vindens impuls på ett väldigt enkelt sätt, men det var uppenbarligen inte något konstant. När kompassen uppfanns fanns det inte längre ett sådant problem med att navigera de stora haven och oceanerna i vår värld. På den tiden, annorlunda båttyper stora som användes för kommersiella ändamål, såsom galjoner, eller för militära ändamål, såsom fregatter. Under XIX-talet, Ångbåtar har redan kommit till spel.
När det uppfanns förbränningsmotorn Under den industriella revolutionen förändrades båtlandskapet radikalt. Plötsligt var de mycket snabbare och dessutom bekvämare, vilket gav upphov till en stor mångfald av båtar. Det finns många olika typer av fartyg både för sjötransport av gods och för turiständamål, såsom kryssningar, och för krigsändamål. De senare har utvecklat ny teknik för att kunna tillverka till exempel ubåtar och fartyg med kärnkraftskapacitet.
Jag hoppas att det står klart för dig varför fartyg flyter och hur de har utvecklats genom historien.