Sejak awal pembuatan kapal, orang telah melakukan banyak upaya, mencoba membuat kapal yang tidak tenggelam. Tetapi pengembangan ilmu pengetahuan dan pengetahuan tentang hukum fisika memungkinkan untuk membangun baja dan bahkan memperkuat kapal beton.

Kapal beton bertulang dibangun di Amerika Utara pada paruh pertama abad ke-20, ketika selama dua perang dunia ada kekurangan baja.

Hukum fisika membantu kapal untuk tidak tenggelam

Daya apung kapal ditentukan oleh hukum Archimedes: cairan mendorong tubuh dengan kekuatan yang sama dengan berat cairan dalam volume bagian tubuh yang terbenam di dalamnya. Trik utama di sini adalah volume - semakin besar volume kapal, semakin tebal sisi logamnya dapat dibuat dan semakin banyak muatan tambahan yang bisa dibawa ke atas kapal, sambil tetap mengapung. Ini karena volume internal utama kapal diisi dengan udara, yang 825 kali lebih ringan dari air. Itu adalah udara yang membuat kapal mengapung.

Dengan prinsip yang sama, kapal selam dapat tenggelam dan naik - saat tenggelam, tangki pemberat diisi dengan air, kapal kehilangan daya apung dan tenggelam. Saat naik - mereka disuplai dengan udara di bawah tekanan, menggantikan air. Menurut prinsip yang sama, baskom logam mengapung di bak mandi - di dalamnya ada udara, yang menempati sebagian besar seluruh lembah. Jika volume internal baskom diisi dengan batu atau logam, itu akan tenggelam, karena beratnya akan menjadi terlalu besar.

Solusi Rekayasa - Stabilitas Kapal

Pada daya apung kapal, kemampuannya untuk melawan kekuatan angin dan ombak, prinsip leverage. Jika baskom, yang berenang dengan tenang di bak mandi, diluncurkan ke sungai, ia akan segera mengambil air dan tenggelam, karena itu akan dimiringkan oleh angin dan dibanjiri oleh ombak.

Hal serupa dapat terjadi pada sebuah kapal, juga, jika memiliki sedikit stabilitas. Ada kasus dalam sejarah ketika ratusan penumpang berkumpul di satu sisi menyebabkan kapal berguling dan banjir. Banyak kapal yang mati dalam badai karena fakta bahwa mereka diserahkan oleh angin dan ombak.

Stabilitas kapal adalah kemampuannya untuk mempertahankan posisi stabil di dalam air. Itu tergantung pada tempat di mana pusat gravitasi kapal berada. Semakin dekat ke permukaan, semakin mudah untuk membalikkan kapal dan semakin sedikit stabilitas.

Itulah sebabnya kapal modern memiliki unit terberat - mesin pendorong, generator, tangki dengan cadangan air dan bahan bakar yang terletak di bagian bawah. Ruang kargo juga terletak di sana. Pelaut tahu bahwa pada kapal yang penuh muatan - pelemparan dirasakan jauh lebih sedikit daripada yang kosong.

Untuk mengimbangi pusat gravitasi serendah mungkin, para desainer secara khusus menimbang lunas dengan bantalan timbal. Di lapangan olahraga, lunas tertimbang umumnya dipasang secara terpisah ke balok di bawah kapal dan disebut jarak jauh.

Bentuk samping juga sangat mempengaruhi stabilitas - kapal dengan dasar setengah lingkaran memiliki trimaran olahraga terkecil dengan dua lambung tempel di masing-masing sisi memiliki yang terbesar.Memang, adanya dukungan tambahan di bagian atas samping membantu menjaga stabilitas, mencegah kapal miring. Ini dikenal di jaman dahulu dan melekat di sepanjang bagian atas sisi bundel perahu buluh kering. Dan wisatawan modern menggunakan balon tiup untuk tujuan ini, mengikatnya di sepanjang sisi kayak.

Aturan wajib pelaut

Untuk menghindari pergeseran pusat gravitasi, saat memuat kapal modern, program komputer digunakan untuk membantu menghitung di mana dan berapa banyak kargo dapat ditempatkan untuk menjaga kelayakan kapal. Bertanggung jawab untuk penempatan kargo yang benar adalah asisten kapten senior. Dia memerintahkan pemuatan dan, menurut perhitungan, beban terberat ditempatkan di palka, dan yang lebih ringan ada di geladak. Kargo di kapal pasti "ditemukan", yaitu terikat. Ini diperlukan agar selama badai tidak berguling dan tidak mengubah pusat gravitasi kapal.

Seluruh lambung kapal dibagi menjadi kompartemen kedap udara. Dalam kondisi normal, partisi antar kompartemen terbuka. Ketika kapal menerima lubang, kompartemen tempat kapal itu terhalang oleh partisi hermetis sehingga air tidak dapat mengisi seluruh lambung.

Berbahaya saat badai untuk mengerahkan kapal "lag to the wave", yaitu ke samping. Kemungkinan besar gelombang kuat akan membalikkan kapal. Gelombang di buritan juga berbahaya. Oleh karena itu, seringkali kapal laut selama badai hebat mulai menggerakkan hidung mereka melawan ombak, meninggalkan jalur yang dituju - ini adalah cara teraman bagi kapal untuk selamat dari cuaca. Dan hanya setelah akhir badai mereka kembali ke jalur yang diinginkan.

Daya apung dan stabilitas kapal adalah kualitas utamanya yang memastikan keamanan. Karena itu, aturan yang membantu melestarikannya wajib. Dan solusi desain yang berkontribusi pada peningkatan mereka selalu diterima.