Kwa nini meli haizami: fizikia inafanya kazi

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Umewahi kujiuliza kwanini meli haizami? Ikiwa utaunda raft ya kuni, basi inaweza kuelea kwa usalama juu ya maji. Lakini ikiwa utaifanya kutoka kwa chuma au jiwe, basi itazama chini. Si vigumu kueleza jambo hili. Baada ya yote, wiani wa jiwe au chuma ni tofauti na wiani wa kuni. Wanazungumza juu yake katika masomo ya fizikia. Ukweli ni kwamba wiani wa kuni ni mdogo sana kuliko wiani wa chuma. Wakati huo huo, kiashiria cha nguvu ya buoyant ya maji ni kubwa zaidi kuliko kiashiria cha nguvu ya mvuto ambayo hufanya kazi kwenye raft. Kwa chuma, mambo ni tofauti kidogo. Msongamano wake ni wa juu vya kutosha kwamba nguvu ya buoyant haiwezi kushinda nguvu ya mvuto. Matokeo yake, raft inazama. Lakini kwa nini meli sasa haizami wakati zimetengenezwa kwa chuma?

Kama ala mti

Hapo zamani za kale, meli zilitengenezwa kwa mbao pekee. Lakini kila kitu kinabadilika. Sasa meli zimejengwa kutoka kwa nyenzo za kuaminika zaidi na za kudumu - chuma. Lakini kwa nini meli haizami? Je, anakuwa mzito zaidi? Sababu ni nini? Labda kuna mbao nyingi ndani kuliko chuma?

Ukichukua mti na kuupaka kwa karatasi nyembamba sana, muundo hautazama. Jambo hili linaweza kuelezwabaada ya kufanya mahesabu. Kwa hivyo, wiani wa wastani wa muundo utakuwa chini ya wiani wa maji. Hapa kuna nambari rahisi. Ikiwa tutachukua uzito wa kuni wa kilo 100 na wiani wa kilo 600 kwa mita ya ujazo, na sheathing ya chuma yenye uzito wa kilo 20 na msongamano wa kilo 7800 kwa mita ya ujazo, basi uzito wa chombo utakuwa kilo 120 tu, na ujazo utakuwa mita za ujazo 0.168. Inabakia kupata wiani wa wastani wa muundo. Ili kufanya hivyo, unahitaji kugawanya wingi kwa kiasi. Matokeo yake ni takriban kilo 714 kwa kila mita ya ujazo. Kiashiria hiki ni chini ya kile cha maji. Hii inaonyesha kwamba chombo cha mbao, kabla ya kufunikwa na karatasi ya chuma, haitazama. Baada ya yote, msongamano wa maji ni kilo 1000 kwa kila mita ya ujazo.

Miundo ya kisasa

Muundo wa meli ni rahisi sana. Huwezi sheathe kuni na chuma. Inatosha kuacha cavity tupu ndani ya muundo, ambayo maji hayataingia. Kwa kweli, usemi huu sio sahihi kidogo. Cavity itajazwa na hewa. Baada ya yote, msongamano wa mchanganyiko huu wa dutu ni kilo 1.29 tu kwa kila mita ya ujazo.

Ndio maana meli haizami ikiwa ndani kabisa. Hakika, ndani ya muundo kuna cavities kubwa ambayo ni kujazwa na hewa. Kwa sababu ya hii, msongamano wa meli nzima ni chini sana kuliko wiani wa maji. Kwa hivyo, nguvu ya ueleaji huweka muundo sawa.

Kwa nini maji hayaingii ndani ya meli

Bila shaka, maji yakiingia kwenye shimo, bila shaka meli itazama. Ili kuzuia hili kutokea, partitions hufanywa katika sehemu hiyo ya muundo ambayo iko chini ya maji. Matokeo yake, compartments huundwa. Wakati huo huo, zimefungwa. Kutokana na hili, maji ambayo huingia kwenye chumba kimoja hawezi kuingia kwenye pili. Ikiwa shimo linaonekana kwenye hull, basi meli haitaenda chini. Sehemu pekee ambayo maji huingia ndiyo itajazwa na mafuriko. Zingine zitasalia zikiwa na hewa.

Jinsi bidhaa zinavyosafirishwa

Meli kwa kawaida huwa na uzito. Na ni sawa na wingi wa maji, kiasi ambacho meli inachukua baharini. Kwa kweli, hakuna uwezekano wa meli ya bahari kusafiri tupu. Kawaida, kwa msaada wa meli, sio watu tu wanaosafirishwa, bali pia mizigo mikubwa. Meli tupu ina uzito mdogo sana. Hii ina maana kwamba haitazama ndani ya maji. Meli ikipakiwa, itazama zaidi. Lakini kwa nini meli haizami hata ikiwa na mzigo mkubwa?

Kwa kawaida, mstari huchorwa kwenye sehemu ya meli - njia ya maji. Meli lazima isizame chini ya kielekezi hiki. Vinginevyo, itazidiwa, na wimbi lolote kubwa linaweza kufurika muundo.