כדי שספינות נוסעות על פני הים הפתוח, עליהן לתמוך בעומס עצום: משקל הספינה, יחד עם הצוות, המטען, האביזרים והנוסעים. הסוד מדוע ספינות אינן טובעות הוא שהן עושות זאת בעזרת מעט עזרה מעקרונות הצפיפות והציפה.
מעניין שספינות תענוגות יכולות לשקול בין 65,000 ל-70,000 טון. הם מחלצים כמות שווה של מים כשהם דוחפים את האוקיינוס, מה שבינתיים דוחף ושומר על הספינה. זו הסיבה שספינות לא טובעות.
זו הסיבה מדוע מהנדסים, כאשר מדברים על משקל ספינה, מזכירים תזוזה, לא משקל. כדי להימנע מטביעה, ספינת תענוגות חייבת לעקור את משקלה במים לפני שהיא שוקעת במים. מנקודת מבט טכנית, קשה יותר לתכנן ספינת תענוגות שצפופה פחות מהמים שמתחתיה.
קל יותר להבין מדוע ספינות ברזל אינן טובעות בעזרת הדוגמה הבאה: אתה צריך לדמיין את ההבדל בין הפלת כדור באולינג למים לבין ניסיון להטביע כדור חוף למים. כדור באולינג לא יכולתעקור מספיק מים לפני שהם שוקעים, כך שהם שוקעים. כדור החוף עושה את ההיפך ונשאר צף.
פיסיקה יסודית: מדוע הספינה לא שוקעת
מהנדסים עוזרים לספינות להשיג ציפה על ידי בחירה בחומרים קלים וחזקים ופיזור משקל הספינה בכל הגוף. גוף הספינה מתחת לסיפון הראשי הוא בדרך כלל רחב מאוד ויש לו קו בסיס עמוק, או מה שנקרא תחתית. ספינות גדולות כגון ספינות מטען, ים, תחבורה ושייט משתמשות בדרך כלל בספינות תזוזה, או ספינות שמפנים מים לצדדים כדי להישאר צפים. זו כל התשובה לשאלה מדוע ספינות מתכת אינן טובעות.
צורת המארז היא המפתח להצלחה
בית התנועה התחתון העגול נראה כמו מלבן גדול עם קצוות מעוגלים כדי להפיג התנגדות או כוח הפועלים נגד עצם נע. קצוות מעוגלים ממזערים את כוח המים כנגד גוף הספינה, ומאפשרים לספינות כבדות גדולות לנוע בצורה חלקה.
אם איכשהו תשלפו ספינת תענוגות מהמים ותסתכלו עליה במרחק של כמה מאות מטרים משם, גוף הספינה היה נראה כמו "U" עצום, בהתאם לגודל הקיל. הקיל עובר מחרטום לירכתיים ומשמש כעמוד השדרה של הספינה.
על החסרונות של צורת הגוף המשותפת
כמו כל מה שקורה בחיים שלנו, למקרים תחתונים עגולים יש יתרונות וחסרונות. שלא כמו סירה עם גוף V, אשרמעלה גלים מהמים, התחתית העגולה מאפשרת לכלי לנוע בצורה חלקה במים, מה שהופך כלי רכב כאלה ליציבים ועמידים לים. נוסעים בספינות אלו כמעט ולא חווים תנועות נדנוד או צד.
סירות עם קליפות עגולות נעות בצורה חלקה, אך עמידות למים הופכת אותן לאיטיות ביותר. הם יכולים לשחות מהר רק אם מוסיפים להם מנוע בעל הספק גבוה. עם זאת, הצורך ביציבות וחלקות גובר על המהירות הכוללת, מה שהופך את התחתית העגולה למתאימה לאניות שייט.
Defender Corps
כדאי לציין שגוף הספינה הוא לא רק התשובה לשאלה מדוע ספינות אינן טובעות: גוף הספינה מבצע בין היתר תפקיד מייצב ומגן. שוניות, פסי חול וקרחונים יכולים לקרוע פיברגלס, חומרים מרוכבים ואפילו פלדה. כדי למנוע נזק קטסטרופלי, בוני ספינות בדרך כלל בונים ספינות שייט באמצעות פלדה כבדה ומכניסים גוף כפול כאמצעי זהירות נוסף. עיצוב המעטפת הכפולה הוא מעטפת בתוך מעטפת, כגון צמיג עם צינור פנימי.
למרבה הצער, לא ניתן להימנע מתאונות. על מנת למנוע מספינות להתרסק אם משהו חודר לשני קווי ההגנה הראשונים, מותקנים מחיצות אטומות למים אנכיות, המכונות מחיצות, בכל פנים הגוף.מפרידים אלו שומרים על ספינות פגומות על ידי עצירת המים הנכנסים בתאים מיוחדים, ובכך מונעים את טביעת הספינה כולה. לפיכך, כל הסוד מדוע הספינה אינה שוקעת גם כאשר היא פגומה טמון בתכנון הגוף הנכון על ידי המהנדסים.
