Per poder viatjar a alta mar, els vaixells han de suportar una càrrega enorme: el pes del vaixell, juntament amb la tripulació, l'equipatge, els accessoris i els passatgers. El secret de per què els vaixells no s'enfonsen és que ho fan amb una mica d'ajuda dels principis de densitat i flotabilitat.
Curiosament, els creuers poden pesar entre 65.000 i 70.000 tones. Desplacen una quantitat equivalent d'aigua quan empenyen l'oceà, que mentrestant empeny i manté el vaixell a flotació. Per això els vaixells no s'enfonsen.
Aquest és el motiu pel qual els enginyers, quan parlen del pes d'un vaixell, esmenten el desplaçament, no el pes. Per evitar l'enfonsament, un creuer ha de desplaçar el seu pes a l'aigua abans d'enfonsar-se a l'aigua. Des del punt de vista tècnic, dissenyar un creuer que sigui menys dens que l'aigua que hi ha a sota és més difícil.
Entendre per què els vaixells de ferro no s'enfonsen és més fàcil amb l'exemple següent: us heu d'imaginar la diferència entre deixar caure una pilota de bitlles a l'aigua i intentar submergir una pilota de platja a l'aigua. la bola de bitlles no potdesplaçar prou aigua abans de submergir-se, de manera que s'enfonsi. La pilota de platja fa el contrari i es manté a flotació.
Física elemental: per què el vaixell no s'enfonsa
Els enginyers ajuden els vaixells a aconseguir la flotabilitat escollint materials lleugers i resistents i dispersant el pes del vaixell per tot el casc. El casc d'un vaixell sota la coberta principal sol ser molt ample i té una línia de base profunda, o l'anomenat fons. Els vaixells grans com els vaixells de càrrega, marítims, de transport i creuers solen utilitzar cascs de desplaçament o bucs que desvien l'aigua cap a un costat per mantenir-se a flotació. Aquesta és la resposta completa a la pregunta per què els vaixells metàl·lics no s'enfonsen.
La forma de la caixa és la clau de l'èxit
La carcassa del moviment inferior rodona sembla un gran rectangle amb vores arrodonides per dissipar la resistència o la força que actua contra un objecte en moviment. Les vores arrodonides minimitzen la força de l'aigua contra el casc i permeten que els grans vaixells pesats es moguin sense problemes.
Si traieu un creuer de l'aigua i el mireu a uns centenars de metres de distància, el casc semblaria una enorme "U" majúscula segons la mida de la quilla. La quilla va de proa a popa i actua com a columna vertebral del vaixell.
Sobre les deficiències de la forma del cos comú
Com tot el que passa a la nostra vida, les maletes de fons rodó tenen els seus avantatges i inconvenients. A diferència d'un vaixell amb casc en V, queaixeca les ones de l'aigua, el fons rodó permet que el vaixell es mogui sense problemes per l'aigua, fent que aquests vehicles siguin extremadament estables i aptes per al mar. Els passatgers d'aquests vaixells poques vegades experimenten cap balanceig o moviment lateral.
Els vaixells amb casc rodó es mouen sense problemes, però la resistència a l'aigua els fa extremadament lents. Només poden nedar ràpid si se'ls afegeix un motor d' alta potència. Tanmateix, la necessitat d'estabilitat i suavitat superen la velocitat general, de manera que els cascs de fons rodó són adequats per als creuers.
Cos de defensa
Val la pena assenyalar que el casc del vaixell no és només la resposta a la pregunta per què els vaixells no s'enfonsen: el casc, entre d' altres coses, fa una funció estabilitzadora i protectora. Els esculls, els bancs de sorra i els icebergs poden trencar la fibra de vidre, els compostos i fins i tot l'acer. Per evitar danys catastròfics, els constructors de vaixells solen construir vaixells de creuer amb acer resistent i insereixen cascs dobles com a precaució addicional. El disseny de doble carcassa és una carcassa dins d'una carcassa, com ara un pneumàtic amb una càmera interior.
Malauradament, els accidents no es poden evitar. Per tal d'evitar que els vaixells s'estavellan si alguna cosa penetra a les dues primeres línies de defensa, s'instal·len divisors estancs verticals, coneguts com a mampares, a l'interior del casc. Aquests separadors mantenen flotant els vaixells danyats detenint l'entrada d'aigua en compartiments especials, evitant així que tot el vaixell s'enfonsi. Per tant, tot el secret de per què el vaixell no s'enfonsa fins i tot quan està danyat rau en el disseny del casc adequat per part dels enginyers.
