du tar en båt på vannet, flyter nedover Indian River i den varme solen. Men har du noen gang lurt på hvordan båten holder seg på toppen av vannet? Spesielt med tanke på all vekten den holder?
To tredjedeler av jorden er dekket av vann. Verden ville være mektig liten hvis vi ble holdt til bare land. Så hvordan er det at vi kan bruke disse tunge håndverk å flyte på toppen av vannet? La oss starte med det grunnleggende.
Hva Er En Båt?
en båt er et kjøretøy som kan flyte eller bevege seg på en kropp av vann som et hav, elv eller innsjø. Den beveger seg enten ved sin egen kraft, vanligvis ved hjelp av en motor, eller ved å bruke kraft fra elementer som vind, bølger eller sol.
de fleste båter beveger seg delvis gjennom vannet og delvis over vannet. Noen båter er i stand til å løfte opp og flytte på toppen av vannet som hovercrafts og hydrofoils. Andre beveger seg helt under vann som ubåter og nedsenkbare, eller små ubåter.
så hva er forskjellene som tillater dem å gjøre dette?
Hvorfor Båter Flyter (Eller Ikke)
alle båter holder seg fra å synke gjennom oppdrift, handlingen av flytende. En objekttetthet er det som tvinger den til å flyte eller synke. Tettheten av et objekt er hvor mye et visst volum av det veier. Hvis objektet er tettere enn vannet det er i, vil det synke. Hvis objektet er mindre tett enn vannet det er i, vil det flyte. Størrelsen på objektet er irrelevant. For eksempel vil en gullring synke hvis du legger den i vann, men et stykke plast på størrelse med et fotballbane vil flyte. Den grunnleggende regelen om oppdrift er at et objekt vil synke hvis det veier mer enn nøyaktig samme volum vann.
Typer Oppdrift
det er tre typer oppdrift, positiv, negativ og nøytral. Positiv oppdrift betyr at objektet vil flyte. Negativ oppdrift betyr at objektet vil synke. Og nøytral oppdrift betyr at objektet vil flyte i midtdybde uten å flyte eller synke.
Tenk på en ubåt. En ubåt har ballasttanker som tar i vann eller luft for å gjøre det stige og falle etter behov. Hvis tankene er fylt helt med luft, vil den flyte mot overflaten fordi tankene vil veie mindre enn det samme volumet av vann. Hvis tankene er delvis fylt med luft, vil den flyte i midtdybde uten å flyte eller synke. Hvis tankene er fylt helt med vann, vil ubåten synke til bunnen.
mens en ubåt er enten på toppen av vannet eller under vannet, flyter de fleste båter delvis og delvis synker i henhold til egen vekt og hvor mye vekt den bærer. Jo større summen av disse to vekter er, desto lavere sitter den i vannet. Båter kan imidlertid bare tåle så mye vekt før de synker.
Arkimedes ‘ Prinsipp
gresk matematiker Arkimedes er oppdriftens far. Han kom først opp med svaret på floatation en gang i det tredje århundre FVT. Legenden har det at han hadde fått jobben med å finne ut om en krone laget for kongen var solid gull eller en billig falsk delvis laget av en blanding av gull og sølv. Den mest populære versjonen av legenden sier At Archimedes tok et bad og la merke til at vannstanden stiger da han nedsenket seg i karet. Han innså da at hvis han droppet gullkronen i badekaret, ville den skyve ut eller «forskyve» sitt eget volum vann på siden, noe som effektivt gir ham en enkel måte å måle volumet på et komplekst objekt.
han fant ut at ved å veie kronen, kunne han lett regne ut dens tetthet og sammenligne det med gullet. En objekttetthet er dens masse dividert med dens volum. Hvis kronens tetthet skjedde å være lavere enn gullet, ville kronen være falsk.
Senere Kom Archimedes opp sin berømte fysikklov, som i dag er Kjent Som Archimedes ‘ Prinsipp. Denne loven sier at når noe hviler i vann, føles det en oppadgående eller flytende kraft som vekten av vannet som det skyver til side eller forskyver. Hvis objektet er helt nedsenket i vann, mister det effektivt vekten.
dette er grunnen til at objekter ser ut til å veie mindre under vann enn de gjør når de er på tørt land. Et eksempel er hvis du tar en gummi dykking murstein, en murstein brukes til å trene med i et basseng, vil det føles lettere under vann enn det vil når brakt til overflaten. Du får hjelp fra spenstig kraft under vann.
Neste gang du er ute på en båt fra 321 Boat Club, og du lurer på hvorfor du kan flyte, bare husk begrepet oppdrift og Archimedes’ Prinsipp.