ดูเหมือนน่าทึ่งที่เรือเดินทะเลขนาดใหญ่จะลอยอยู่และไม่จม ถ้าเอาโลหะแข็งๆ จุ่มน้ำ มันจะจมทันที แต่ซับในที่ทันสมัยก็ทำจากโลหะเช่นกัน คุณจะอธิบายการลอยตัวที่ดีได้อย่างไร? ความจริงที่ว่าตัวเรือโลหะของเรือสามารถอยู่บนผิวน้ำได้นั้นอธิบายโดยกฎฟิสิกส์
ทำไมเรือไม่จม
ความสามารถในการอยู่บนผิวน้ำไม่เพียงแต่มีลักษณะเฉพาะของเรือเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสัตว์บางชนิดด้วย ใช้สไตรเดอร์น้ำอย่างน้อย แมลงจากตระกูล Hemiptera ตัวนี้รู้สึกมั่นใจเมื่ออยู่บนผิวน้ำ การลอยตัวนี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากปลายเท้าของสไตรเดอร์น้ำถูกปกคลุมด้วยขนแข็งซึ่งไม่ได้เปียกน้ำ
นักวิทยาศาสตร์และนักประดิษฐ์หวังว่าในอนาคต มนุษย์จะสามารถสร้างยานพาหนะที่จะเคลื่อนที่บนน้ำตามหลักการของ Water strider
แต่หลักการของไบโอนิคใช้ไม่ได้กับเรือแบบดั้งเดิม เด็กทุกคนที่คุ้นเคยกับพื้นฐานฟิสิกส์สามารถอธิบายการลอยตัวของเรือที่ทำจากชิ้นส่วนโลหะได้ ดังที่กฎของอาร์คิมิดีสกล่าว แรงลอยตัวเริ่มกระทำกับวัตถุที่แช่อยู่ในของเหลว ค่าของมันเท่ากับน้ำหนักของน้ำที่ร่างกายกระจัดกระจายในระหว่างการแช่ ร่างกายไม่สามารถจมน้ำได้หากพลังของอาร์คิมิดีสมากกว่าหรือเท่ากับน้ำหนักของร่างกาย ด้วยเหตุนี้ เรือจึงลอยอยู่ได้
ยิ่งปริมาตรของร่างกายมากเท่าไหร่ น้ำก็จะยิ่งเคลื่อนตัวมากขึ้นเท่านั้น ลูกเหล็กที่ตกลงไปในน้ำจะจมน้ำตายทันที แต่ถ้าคุณม้วนมันออกมาเป็นแผ่นบาง ๆ และทำให้ลูกบอลกลวงข้างในโครงสร้างปริมาตรดังกล่าวจะอยู่บนน้ำเพียงจุ่มลงในนั้นเล็กน้อย
เรือผิวโลหะถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่ในเวลาที่จมน้ำ ตัวถังจะแทนที่น้ำปริมาณมาก ภายในตัวเรือมีพื้นที่ว่างมากมายที่เต็มไปด้วยอากาศ ดังนั้นความหนาแน่นเฉลี่ยของภาชนะจึงน้อยกว่าความหนาแน่นของของเหลวมาก
ทำอย่างไรให้เรือลอยตัว?
เรือจะลอยอยู่ได้ตราบเท่าที่ผิวหนังไม่เสียหายและไม่เสียหาย แต่ชะตากรรมของเรือจะตกอยู่ในอันตราย ถ้ามันเกิดเป็นรู น้ำเริ่มไหลผ่านรูในผิวหนังภายในเรือ เติมโพรงภายใน แล้วเรือก็จมได้
เพื่อรักษาการลอยตัวของเรือเมื่อได้รับรู พื้นที่ภายในถูกแบ่งโดยพาร์ทิชัน จากนั้นรูเล็ก ๆ ในช่องใดช่องหนึ่งไม่ได้คุกคามความอยู่รอดโดยทั่วไปของเรือ น้ำถูกสูบออกจากห้องซึ่งถูกน้ำท่วมโดยใช้เครื่องสูบน้ำและพวกเขาพยายามปิดรู
แย่กว่านั้นถ้าหลายช่องเสียหายในครั้งเดียว ในกรณีนี้ เรืออาจจมเนื่องจากเสียการทรงตัว
ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 ศาสตราจารย์ Krylov แนะนำให้จงใจท่วมช่องที่อยู่ในส่วนของเรือที่อยู่ตรงข้ามกับโพรงที่ถูกน้ำท่วม ในเวลาเดียวกัน เรือลงจอดในน้ำบ้าง แต่ยังคงอยู่ในแนวนอนและไม่สามารถจมได้เนื่องจากการพลิกคว่ำ
ข้อเสนอของวิศวกรทางทะเลนั้นผิดปกติมากจนถูกละเลยมาเป็นเวลานาน หลังจากความพ่ายแพ้ของกองเรือรัสเซียในสงครามกับญี่ปุ่นคือความคิดของเขาที่นำมาใช้