Плавание судов

  • Доклады и сообщения
  • Разное
  • Плавание судов

Тело, находится в воде. Именно поэтому на нее действуют сразу две силы. Одна относится к закону Архимеда, а другая сила относится сила тяжести. Кроме этого каждая из этих сил будет действовать по-разному на это тело. Сила тяжести может действовать обычно на него вертикально, но вниз, а вот закон Архимеда будет действовать на него также вертикально только вверх. А все, потому что две эти силы одинаковы.

Наверное, каждому известно, что судна, которые ходят по океану или морям построены из разных деталей и предметов. И у каждого этого предмета или детали имеется своя плотность, которая будет напрямую действовать на само судно.

А теперь нам нужно понять, почему это тогда это судно не тонет, а остается на плаву? А все, потому что когда оно опускается на воду, то становится в равенстве с водой и благодаря этому держится на плаву очень долго.

Конечно, есть судна, которые опускаются практически на дно океана. И для того чтобы оно потом смогло всплыть на поверхность воды и было придумано слово «осадка». Для каждого судна осадка имеется своя. И отмечается она специальной красной и несмываемой линией.

Самым первым плавательным существом было обычное дерево. И для того чтобы они передвигались по воде нужно было придумывать или изготавливать различные весла или шесты. А уже немного попозже были построены первые лодки, а потом уже и плоты. К этим плотам был приделан специальный парус, который надувался под действием ветра и нес корабль, судно или лодку только вперед. А спустя еще некоторое время судна и лодки становились все больше и шире.

Для того чтобы понять какая грузоподъемность того или иного судна нужно сначала понять сколько было вытеснено воды, а потом вычесть груз судна.

Сначала все судна изготавливали только из дерева, ведь его очень много и поэтому их можно изготовить очень много. Но немного погодя дерево было заменено железом.

Вариант №2

Тело в жидкости, стремятся вывести из положения равновесия две разнонаправленные силы. Это сила тяжести и выталкивающая сила. Исходя из равенства этих двух сил можно судить о том, плавает тело на поверхности жидкости или на каком-либо определенном уровне, либо вовсе тонет.

Условие равновесия, для тела, погруженного в жидкость, выражается уравнением:

Из этого уравнения следует, что тело, обладающее плотностью меньшей, чем плотность жидкости, будет всплывать; а тело, обладающее большей плотностью — будет тонуть до определенного уровня (пока действующие на него силы не компенсируют друг друга).

Теперь, освежив начальные физические знания, перейдем к рассмотрению плавания судов.

Водный транспорт строится мастерами согласно точным расчетам инженеров-конструкторов, которые в процессе вычислений, зная необходимую грузоподъемность, определяют размеры судна и материал конструкции.

Маленькие деревянные лодки, плоты изготовлены из материла, плотность которого меньше плотности воды. Форма их простая, и если не нагружать такой транспорт большим грузом, он останется на плаву. Но суда с большой грузоподъемностью, как правило, изготавливают из стали – материала, плотность которого больше, чем плотность воды. Как же удается многотонным танкерам не тонуть при спуске на воду и перевозить большие грузы за тысячи километров?

Главная причина по которой корабли остаются на плаву – их форма. Конструкция с полостью внутри позволяет компенсировать высокую плотность металлического корпуса: общая плотность погруженной в воду части суммируется из плотности металла и воздуха и, при правильно подобранных размерах водного транспорта, оказывается меньше плотности воды.

Принято, глубину погружения в воду кораблей, барж и другого водного транспорта называть осадкой. Наибольшее значение осадки при этом именуют ватерлинией, что дословно переводится как «черта воды». На кораблях, баржах, танкерах ее можно видеть в виде красной черты, опоясывающей корпус водного транспорта на некотором расстоянии от его низа.

plavanie-sudov-7-klass-kratko-1.jpgОсадка судна может меняться в зависимости от тяжести перевозимого груза, плотности воды (морская и речная вода, как известно, имеют разную плотность). Ватерлиния определена расчетом, назначается строго для определенного вида судна и не может измениться. Если корабль, спущенный на воду, по каким-либо причинам погрузится в нее так, что поверхность воды станет выше поверхности ватерлинии, — он начнет тонуть. Скорее всего причиной крушения будет являться превышение водоизмещения – допустимого веса, которое может иметь груженное судно. Вес груженного судна суммируется из непосредственного веса водного транспорта и груза, в данный момент находящегося на нем. Максимальная вместимость судна называется грузоподъемностью.

Строительство кораблей, обладающих большой грузоподъемностью – важная часть производительной деятельности человечества. Это и доказательство гения инженерной мысли, и неоспоримая выгода в торговле, военном деле и науке.

Таким образом, понимание законов физики дает человечеству преимущество над природой, позволяет совершенствовать ее и создавать лучшие условия для жизни поколений.

7 класс кратко

Плавание судов

doklad-na-temu-plavanie-sudov-7-klass.jpg

Популярные темы сообщений

  • Дятел

    Дятлы встречаются во всех местах, где есть лес. У них ярко выражены приспособления к древесному образу жизни. Часто встречаются в городских садах и парках. Некоторые формы привычного нам большого пёстрого дятла живут даже в зарослях саксаула

  • Мусоргский его творчество

    Творчество великого композитора, можно назвать новаторским в музыкальном искусстве. Примером того являются оперы «Борис Годунов», «Хованщина», «Сорочинская ярмарка» и ещё много других произведений. Можно увидеть совершенно новый стиль:

  • Симметрия в природе

    Симметрию, по праву, можно назвать воплощением красоты и гармонии. Что же это такое? Симметрией называют закономерное расположение одинаковых частей, относительно оси или центра. С детства мы привыкаем к ней, потому что,

Необходимость преодолевать водные преграды, перевозя грузы по воде, а также использование рек, озер и морей как охотничьих угодий уже в глубокой древности привели к изобретению человеком плавучих средств. Сначала это были просто древесные стволы или надутые мешки из шкур животных (бурдюки), за которые держались переплывающие реку люди, примитивные плоты из скрепленных друг с другом бревен, круглые корзины, обтянутые кожей, а также лодки, которые выдалбливались или выжигались из массивных стволов деревьев. Развивающееся морское дело требовало увеличения размеров плавающих судов, что привело к построению кораблей.

Первые плавучие средства передвигались либо просто благодаря течению реки, либо за счет использования шестов и весел. Но уже в третьем тысячелетии до н. э. стали применяться паруса. Первые паруса изготовлялись из шкур, тростниковых циновок и деревянных планок. Долгое время паруса играли вспомогательную роль, и лишь в X—XIII вв. появились первые чисто парусные суда. Наивысшего развития они достигли во второй половине XIX в.: длина их составляла 90 м, скорость 33 км/ч и выше. Самыми быстроходными из них были трех- и четырехмачтовые клиперы (рис. 136). Они перевозили из Азии и Австралии чай, шерсть и другие ценные грузы, которых не хватало в Европе и Америке. Рекорд скорости, поставленный чайным клипером «Катти Сарк», — 21 узел (1 уз = 1,852 км/ч)—не побит до сих пор ни одним из парусных судов.

pic136.png

В 1803 г. Р. Фултон установил на 18-метровой лодке гребные колеса, приводимые в движение паровой машиной. Первые испытания нового судна на реке Сене (в Париже) прошли неудачно: лодка затонула. Двигатель с затонувшей лодки поставили на новое судно, но и эта попытка не увенчалась успехом. Для продолжения испытаний требовалась финансовая поддержка. Однако когда Фултон обратился за поддержкой к Наполеону Бонапарту, предлагая перевести французские корабли на паровую тягу, то получил отказ. Осуществить свой проект Фултон смог лишь у себя на родине, в США, где в 1807 г. построил первый действующий пароход «Клермонт». Этот пароход стал совершать регулярные рейсы по реке Гудзон, проходя расстояние 277 км со средней скоростью 9 км/ч.</p>

После изобретения парохода в разных странах мира на судна стали устанавливать паровые машины, и паруса постепенно утратили свое значение.

В 1903 г. в России был построен первый теплоход — судно, приводимое в движение с помощью двигателя внутреннего сгорания. В настоящее время теплоходы являются самым распространенным видом водного транспорта. На протяжении тысячелетий дерево представлялось единственным материалом, пригодным для построения судов. Всем было известно, что дерево (плотность которого меньше плотности воды) не тонет и запасов его в лесах столько, что проблем с построением из него судов никогда не будет.

Когда же в середине XVII в. появились предложения заменить в судостроении дерево на железо, многим это показалось абсурдным. Плотность железа больше плотности воды, и потому любой железный предмет, брошенный в воду, тонет. Как же можно строить корабли из железа? Разве они будут плавать? Между тем в 1787 г. англичанину Дж. Уилкинсону удалось построить первое железное судно длиной 21,5 м. И оно плавало!

Если бы корабли не имели внутри себя заполненных воздухом отсеков и целиком состояли бы из металла, они, конечно, не смогли бы удерживаться на воде. Но корабли содержат много пустых помещений. Это и приводит к тому, что их средняя плотность оказывается меньше плотности воды.

Глубина, на которую плавающее судно погружается в воду, называется осадкой судна. При полной загрузке судна оно не должно погружаться в воду ниже так называемой грузовой ватерлинии (от голландского слова «ватер» — вода). Так называют линию соприкосновения поверхности воды с корпусом судна, соответствующую наибольшей допустимой осадке. На бортах морских судов эта линия отмечается специальным знаком — грузовой маркой. Грузовую марку изображают в виде круга, пересеченного по центру горизонтальной линией (которая соответствует ватерлинии для морской воды в летнее время в зоне умеренного климата), и ряда дополнительных горизонтальных линий, показывающих предельное погружение судна в море или в реке в зависимости от времени года и района плавания.

Осадка современных супертанкеров при полной загрузке (несколько сот тысяч тонн) может достигать 23 м (в то время как надводная часть судна составляет всего лишь 5—6 м). Для полной остановки такого танкера, идущего со скоростью 30 км/ч, требуется дистанция 5 км и время 25 мин.

Массу воды, вытесняемой плавающим судном, называют водоизмещением судна. Водоизмещение судна совпадает с его собственной массой (вместе с грузом) и обычно выражается в тоннах. Вследствие расходования топлива, провизии, боеприпасов (на военных судах), а также приема или снятия груза водоизмещение судна меняется. Максимальное допустимое водоизмещение судна соответствует его погружению в воду по грузовую марку. Суда, способные плавать под водой, называют подводными, а все остальные — надводными. Первая подводная лодка была построена в 1620 г. в Англии. Ее изобретателем был голландский ученый К. ван Дреббель. Много позже подводные лодки появились в России (1724), в Северной Америке (1776), во Франции (1801), в Германии (1850). К началу XX в. почти все морские государства начали строить боевые подводные лодки. Для погружения в воду в подводных лодках применяют специальные балластные цистерны, наполняемые водой. Всплытие подводной лодки происходит вследствие вытеснения воды из этих цистерн сжатым воздухом. Современные (атомные) подводные лодки представляют собой гигантские сооружения, оснащенные самым современным оружием (рис. 137). Например, атомная ракетная подводная лодка «Огайо» (США) характеризуется водоизмещением 18 700 т и длиной 171 м (в то время как первая американская боевая лодка «Давид», периода гражданской войны в США, имела длину всего лишь 10,6 м при экипаже 9 человек). И если перед началом первой мировой войны скорость подводных лодок составляла 9—10 узлов, то теперь она в 4 раза больше.

pic137.png

</p>

1. Почему гвоздь в воде тонет, а тяжелое металлическое судно нет? 2. Почему тонет корабль, получивший пробоину? 3. Что такое осадка? 4. Что представляет собой грузовая марка? 5. Что называют водоизмещением судна? 6. С помощью чего подводные лодки могут погружаться под воду и всплывать? 7. Кто построил первый пароход? 8. Чем пароход отличается от теплохода?

Используемые источники:

  • https://more-dokladov.ru/doklad-soobshchenie/raznoe/plavanie-sudov-7-klass-kratko
  • https://phscs.ru/physics7/swimming-ships