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  • 1 # 好奇而已716

    對於航行在世界各大洋上的各種船隻,航母動不動就是十萬噸,大型的油輪能達到幾十萬噸,大家一定會有這樣的想法,這些船隻都是我們剛鐵製造的怎麼能在海上漂浮不沉下去呢?因為鋼鐵是比海水密度大的,應該沉下去呀!又不是以前那種用木頭做的船,木頭比海水密度小,所以能漂在水上啊!今天我們來解說下,我們知道船隻能漂在水面是因為一個原理,那就是阿基米德原理——浸入靜止流體中的物體(部分浸入液體中的物體)受到一個浮力,其大小等於該物體所排開的流體重量,方向垂直向上並透過所排開流體的形心。

    我們知道船隻的內部並不是實心的,如果是實心的話就不可能浮在水面上。我們以中國的遼寧號航母為例來講解下。遼寧號艦長304.5米,吃水線長270米,舷寬75米,吃水線寬38米。吃水10.5米,呈現一個倒三角的形狀。我們可以簡單的把它排開的水的體積看做一個三角形的柱體,那麼它排開水的體積為三角形的面積×長度,也就是(38×10.5)÷2×270=53865立方米。

    我們知道純水的體積1立方米重量是1噸,而海水的密度比純水的要大,且我們這個體積計算是按照規則形體來計算的,遼寧號浸入水中體積肯定比這個要大,那麼遼寧號的排水量就是超過53865 噸。遼寧號正常排水量54500噸,和我們的計算出入不大,這也說明了我們計算的正確性。

    也許有人還有問題那就是為什麼有的油輪和航母差不多的長度,運載能力會是幾十萬噸呢?這個就是軍用船隻和民用船隻的區別了,軍用船隻除了考慮排水量,還要考慮軍艦的機動效能。所以軍艦基本都是 V 字形以減小航行阻力,而油輪等為了裝載更多貨物肚子都是鼓鼓的。

  • 2 # 甜甜向上精心創作

    普及點相關的物理知識:

    物體的浮沉條件:浸沒在液體裡的物體,如果受到的浮力大於物體的重力,上浮(最終漂浮在液麵上,這時受到的浮力等於物體的重力);如果受到的浮力等於物體的重力,懸浮(可以停留在液體裡任何深度的地方,既不露出液麵,也不壓底);如果受到的浮力小於物體的重力,下沉(一直沉到底)。比如,木塊浸沒在水中時受到的浮力大於木塊的重力,所以上浮;鐵塊浸沒在水中時受到的浮力小於鐵塊的重力,所以下沉。對於均質實心物體也可比較物體與液體的密度,當物體密度小於液體密度時,上浮;當物體密度等於液體密度時,懸浮;當物體密度大於液體密度時,下沉。木塊因為密度小於水的密度,在水中上浮;鐵塊因為密度大於水的密度,在水中下沉。但用鋼鐵製成的輪船卻可以漂浮在水面上,這是為什麼呢?

    先看一個實驗,將一塊橡皮泥放入水中,因為橡皮泥的密度大於水的密度,所以橡皮泥沉到水底。將橡皮泥捏成碗狀放在水面上,橡皮泥碗可以漂浮在水面上。因為橡皮泥捏成的碗是空心的,放在水中可增大排開水的體積,根據阿基米德原理,增大了受到的浮力。這個實驗表明,用空心的方法可以增大能夠利用的浮力。輪船就是根據這種道理製成的。

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