Tampaknya menakjubkan bahwa kapal laut besar tetap mengapung dan tidak tenggelam. Jika Anda mengambil sepotong logam padat dan memasukkannya ke dalam air, itu akan segera tenggelam. Tetapi liner modern juga terbuat dari logam. Bagaimana Anda bisa menjelaskan daya apung mereka yang baik? Fakta bahwa lambung logam kapal mampu bertahan di permukaan air dijelaskan oleh hukum fisika.
Mengapa kapal tidak tenggelam?
Kemampuan untuk tetap berada di permukaan air adalah karakteristik tidak hanya dari kapal, tetapi juga beberapa hewan. Ambil setidaknya strider air. Serangga dari famili Hemiptera ini merasa percaya diri di permukaan air, bergerak mengikutinya dengan gerakan meluncur. Daya apung ini dicapai karena ujung kaki strider air ditutupi oleh bulu-bulu keras yang tidak dibasahi oleh air.
Para ilmuwan dan penemu berharap di masa depan, manusia akan mampu menciptakan kendaraan yang akan bergerak di atas air sesuai dengan prinsip water strider.
Namun prinsip bionik tidak berlaku untuk kapal tradisional. Setiap anak yang akrab dengan dasar-dasar fisika dapat menjelaskan daya apung kapal yang terbuat dari bagian logam. Seperti yang dikatakan hukum Archimedes, gaya apung mulai bekerja pada benda yang direndam dalam cairan. Nilainya sama dengan berat air yang dipindahkan oleh tubuh selama perendaman. Tubuh tidak dapat tenggelam jika gaya Archimedes lebih besar atau sama dengan berat tubuh. Untuk alasan ini, kapal tetap mengapung.
Semakin besar volume tubuh, semakin banyak air yang dipindahkan. Sebuah bola besi yang dijatuhkan ke dalam air akan segera tenggelam. Tetapi jika Anda menggulungnya menjadi lembaran tipis dan membuat bola darinya berlubang di dalamnya, maka struktur volumetrik seperti itu akan tetap berada di atas air, hanya sedikit terbenam di dalamnya.
Kapal-kapal berkulit logam dibangun sedemikian rupa sehingga pada saat perendaman, lambung memindahkan sejumlah besar air. Di dalam lambung kapal, ada banyak area kosong yang dipenuhi udara. Oleh karena itu, kerapatan rata-rata bejana ternyata jauh lebih kecil daripada kerapatan cairan.
Bagaimana cara menjaga agar perahu tetap apung?
Sebuah kapal tetap mengapung selama kulitnya utuh dan tidak rusak. Tapi nasib kapal akan terancam, jika mendapat lubang. Air mulai mengalir melalui lubang di kulit di dalam bejana, mengisi rongga internalnya. Dan kemudian kapal itu mungkin tenggelam.
Untuk menjaga daya apung kapal saat menerima lubang, ruang internalnya dibagi dengan partisi. Kemudian lubang kecil di salah satu kompartemen tidak mengancam kelangsungan hidup kapal secara umum. Air dipompa keluar dari kompartemen, yang dibanjiri, dengan bantuan pompa, dan mereka mencoba menutup lubang.
Lebih buruk lagi jika beberapa kompartemen rusak sekaligus. Dalam hal ini, kapal bisa tenggelam karena kehilangan keseimbangan.
Pada awal abad ke-20, Profesor Krylov menyarankan untuk dengan sengaja membanjiri kompartemen yang terletak di bagian kapal yang berlawanan dengan rongga yang dibanjiri. Pada saat yang sama, kapal sedikit mendarat di air, tetapi tetap dalam posisi horizontal dan tidak dapat tenggelam akibat terguling.
Usulan insinyur kelautan sangat tidak biasa sehingga diabaikan untuk waktu yang lama. Hanya setelah kekalahan armada Rusia dalam perang dengan Jepang, idenya diadopsi.
