فيديو معنى تعويم السفينة
هل سبق لك أن رأيت إحدى تلك السفن السياحية العملاقة؟ أو سفينة شحن مكدسة بالحاويات؟ أو ربما حتى حاملة طائرات مغطاة بالطائرات النفاثة؟ فكيف تستطيع هذه السفن الضخمة أن تطفو على الماء؟ الماء أقل كثافة بكثير من الفولاذ الذي تصنع منه هذه السفن. فلماذا لا تغرق هذه السفن في قاع المرفأ؟
ما معنى تعويم السفينة ؟
- يمكننا أن نشكر أرخميدس لكونه أول من شرح المبدأ الكامن وراء هذا اللغز كان أرخميدس عالمًا يونانيًا ولد عام 287 قبل الميلاد يُعرف هذا المبدأ باسم الطفو أو مبدأ أرخميدس .
- ينص مبدأ أرخميدس على أن القوة المؤثرة على جسم ما في السائل تساوي وزن السائل المزاح (المزاح خارج الطريق) بواسطة الجسم. وتسمى هذه القوة قوة الطفو . تدفع قوة الطفو لأعلى ضد الجسم. تؤثر الجاذبية على الجسم بقوة نحو الأسفل (وزنه ) ، والتي تتحدد من خلال كتلة الجسم . لذا، إذا كانت القوة المؤثرة على الجسم بفعل الجاذبية أقل من قوة الطفو، فإن الجسم سوف يطفو.
كيف تنطبق الطفو والكثافة على السفن؟
كيف يمكن تطبيق هذا المبدأ على السفن؟ السفن عبارة عن سفن فولاذية ضخمة، يمكن أن تصل كتلة السفينة إلى مئات الآلاف من الأطنان ، الفولاذ أكثر كثافة من الماء، لذلك قد تعتقد أن السفن الفولاذية الضخمة ستغرق، أليس كذلك؟ حسنا، فكر مرة أخرى! ما يساعد على إبقاء السفن طافية هو شكلها وما بداخلها السفن ليست قطعًا صلبة من الفولاذ. وبدلاً من ذلك، فهي في الغالب عبارة عن قذائف مجوفة من الفولاذ. هناك كل أنواع المكونات داخل السفينة. على سبيل المثال، قد يكون محرك السفينة والوقود والبضائع بالداخل. ولكن الأهم من ذلك، أن هناك هواء داخل السفينة!
الهواء الموجود داخل السفينة أقل كثافة بكثير من الماء. وهذا ما يبقيه عائما! يجب أن يكون متوسط كثافة الحجم الإجمالي للسفينة وكل ما بداخلها (بما في ذلك الهواء) أقل من نفس حجم الماء. عندما توضع السفينة في الماء، فإنها تدفع إلى الأسفل وتزيح كمية من الماء تساوي وزنها. كلما اقتربت الكثافة الكلية للسفينة من كثافة نفس الحجم من الماء، زادت كمية السفينة التي ستكون في الماء. إذا كان متوسط كثافة السفينة أكبر من كثافة الماء، فستغرق السفينة تحت سطح الماء.
عندما تغرق السفينة فذلك لأن الماء يدخل إلى السفينة. وهذا يدفع الهواء إلى الخارج، مما يجعل متوسط كثافة السفينة أكبر من كثافة الماء. ومن أشهر الكوارث غرق سفينة RMS Titanic اصطدمت السفينة بجبل جليدي قبالة الساحل الجنوبي لنيوفاوندلاند في أبريل من عام 1912. أحدث الجبل الجليدي عدة ثقوب صغيرة في هيكل السفينة، مما سمح بدخول الماء إلى مقدمة السفينة. ومع دخول المزيد من المياه إلى السفينة، تم إخراج الهواء منها. مما أدى إلى غرق السفينة في قاع المحيط تمامًا مثل أي سفينة أخرى غرقت على الإطلاق، ذهبت تيتانيك في النهاية إلى قاع المحيط بسبب (نقص) الطفو!
