Мұхиттағы алып кемелердің жүзіп, батып кетпейтіні таңқаларлық сияқты. Егер сіз қатты металды алып, суға салсаңыз, ол бірден батып кетеді. Бірақ қазіргі заманғы лайнерлер де металдан жасалған. Олардың жақсы көтергіштігін қалай түсіндіруге болады? Кеменің металл корпусының су бетінде тұра алатындығы физика заңдарымен түсіндіріледі.
Неге кеме батып кетпейді
Су бетінде қалу мүмкіндігі кемелерге ғана емес, кейбір жануарларға да тән. Кем дегенде, су ағытқышын алыңыз. Гемиптера тұқымдасына жататын бұл жәндік су бетінде жылжымалы қозғалыстармен қозғалатын сенімді сезінеді. Бұл көтергіштікке су ағынының аяқтарының ұштары сумен суланбаған қатты түктермен жабылғандығының арқасында қол жеткізіледі.
Ғалымдар мен өнертапқыштар болашақта адамдар суды адымдау принципі бойынша суда жүретін көлік құралын жасай алады деп үміттенеді.
Бірақ бионика принциптері дәстүрлі кемелерге қолданылмайды. Физика негіздерімен таныс кез-келген бала металл бөлшектерден жасалған кеменің көтергіштігін түсіндіре алады. Архимед заңында айтылғандай, сұйықтыққа батырылған денеге көтергіш күш әсер ете бастайды. Оның мәні батыру кезінде дененің ығыстырған суының салмағына тең. Егер Архимедтің күші дененің салмағынан көп немесе оған тең болса, дене батып кете алмайды. Осы себепті кеме жүзіп тұр.
Дененің көлемі неғұрлым үлкен болса, соғұрлым ол суды ығыстырады. Суға түскен темір доп бірден суға батып кетеді. Бірақ егер сіз оны жіңішке парақтың күйіне жайып, ішінен доп жасасаңыз, онда мұндай көлемдік құрылым суда қалады, оған аздап батырылады.
Металл терілі ыдыстар суға батқан кезде корпус суды өте көп мөлшерде ығыстыратын етіп салынған. Кеменің корпусының ішінде ауамен толтырылған көптеген бос жерлер бар. Сондықтан ыдыстың орташа тығыздығы сұйықтықтың тығыздығынан әлдеқайда аз болып шығады.
Қайықты қалай көтеріп жүруге болады?
Кеме терісі бүтін және зақымдалмаған жағдайда оны суда ұстайды. Егер кеме тесіліп қалса, кеменің тағдырына қауіп төнеді. Су ыдыстың ішіндегі терідегі тесік арқылы ағып, оның ішкі қуыстарын толтыра бастайды. Содан кейін кеме батып кетуі мүмкін.
Тесік алған кезде кеменің көтергіштігін сақтау үшін оның ішкі кеңістігі қалқалармен бөлінген. Содан кейін бөлімшелердің біріндегі кішкене тесік кеменің жалпы өмір сүруіне қауіп төндірмеді. Су басқан купеден су сорғылардың көмегімен шығарылды, олар тесікті жабуға тырысты.
Нашар, егер бірден бірнеше бөлімдер зақымдалса. Бұл жағдайда тепе-теңдікті жоғалту салдарынан кеме батып кетуі мүмкін.
20 ғасырдың басында профессор Крылов кеменің су басқан қуыстарға қарама-қарсы бөлігінде орналасқан бөлімдерді әдейі су басуды ұсынды. Сонымен қатар, кеме суға біраз қонды, бірақ көлденең күйде қалды және айналу нәтижесінде батып кете алмады.
Теңіз инженері ұсынысының ерекше болғаны соншалық, оны ұзақ уақыт елемеді. Жапониямен соғыста орыс флоты жеңіліске ұшырағаннан кейін ғана оның идеясы қабылданды.
