Плавання суден. Плавання суден – фізика (7 клас)

Кожен школяр знає, що якщо кинути камінь у воду, то він потоне. З іншого боку, корабель, який зроблений з важкого металу, плаває на поверхні води. Чому одні тіла тонуть, а інші плавають? На це питання відповість стаття, в якій докладно розглядається плавання суден.

Рідина і тиск в ній

Фізики 7 класу плавання судів розглядають після того, як вивчено особливості будови і властивості рідин. Остання являє собою проміжне між газами та твердими тілами агрегатний стан речовини. Рідина здатна зберігати обсяг, як тверде тіло, і вона є текучою субстанцією, як газ.

Молекули рідини хаотично переміщаються по всьому об’єму. Наявність у них кінетичної енергії, порівнянної з потенційною, обумовлює існування тиску на кожний елементарний об’єм всередині рідини. Оскільки переміщення молекул є рівно імовірними, то загальний тиск на розглянутий елементарний об’єм виявляється рівним нулю (всі компоненти тиску компенсують один одного).

Тим не менш багато хто знає, що занурення під воду створює больові відчуття в області вушних перетинок. Це тиск не має ніякого відношення до розглянутого вище молекулярного тиску. Воно пов’язане виключно з силою тяжіння нашої планети.

Будь-яке тіло, має масу і тисне на поверхню, на якій воно стоїть, або розтягує підвіс. Мова йде про вагу тіла. В рідини цей вага проявляється у вигляді тиску верхніх шарів у нижні. Воно отримало назву гідростатичного. Математичне вираження для розрахунку цього тиску має наступний вигляд:

P = ρl*g*h

Тобто гідростатичний тиск лінійно залежить від глибини занурення h і від щільності рідини ρl. Саме цей тиск є причиною плавання суден.