Металеві предмети, опущені у воду, починають тонути. Однак цього не стається із величезними вантажними суднами, що перевозять масивні металеві контейнери.
Чому кораблі не тонуть, хоча сталь щільніша за воду? Це питання, яке часто ставлять діти, і воно може здатися простим, але відповідь насправді ґрунтується на деяких цікавих наукових принципах, повідомляє IFLScience, повідомляє UA Portal.
Щоб зрозуміти, чому кораблі не тонуть, спершу потрібно дізнатися про щільність і плавучість. Щільність - це маса речовини на одиницю об'єму. Наприклад, сталь щільніша за воду, тому що в тому ж об'ємі вона має більшу масу.
Плавучість - це сила, що виштовхує вгору, яка діє на будь-який об'єкт, занурений у рідину. Ця сила виникає через тиск рідини, який збільшується з глибиною.
Принцип Архімеда стверджує, що на тіло, занурене в рідину, діє виштовхувальна сила, яка дорівнює вазі рідини, яку воно витісняє.
Отже, чому цвях тоне, а корабель пливе?
Цвях тоне, тому що він щільніший за воду. Це означає, що виштовхувальна сила води менша, ніж вага цвяха, і він опускається на дно.
Кораблі, з іншого боку, не є просто шматками сталі. Вони порожнисті всередині й заповнені повітрям. Це означає, що середня щільність корабля (включаючи повітря) менша, ніж щільність води.
Виштовхувальна сила води діє на весь об'єм корабля, включаючи повітря всередині нього. Ця виштовхувальна сила більша, ніж вага корабля, тому що середня щільність корабля менша, ніж щільність води. Це створює силу, яка виштовхує корабель нагору, змушуючи його плавати.
Важливо зазначити, що кораблі не можуть перевозити нескінченну кількість вантажу. Чим більше вантажу завантажується на корабель, тим нижче стає його середня щільність. Якщо середня щільність корабля стане меншою за щільність води, він почне тонути.