Ще дві тисячі років тому Архімед зробив геніальне відкриття – один з головних законів гідростатики, згідно з яким опущений в рідину предмет виштовхується з неї з силою, рівною вазі витісненої рідини. Розуміння цієї аксіоми і допомагає нам залишатися на воді в суднах з будь-якого матеріалу, навіть найтяжчого.
Як змусити плавати важкі матеріали
Здавалося б, опусти в річку, наприклад, шматок металу – він тут же потоне. Все логічно. Але якщо цьому шматку придати форму човна (зрозуміло, з інженерними розрахунками), він не просто залишиться на плаву – він буде готовий прийняти вантаж і екіпаж, все так же залишаючись на поверхні, і це теж логічно. Відповідно до закону Архімеда, яхта залишиться на плаву до тих пір, поки вона виштовхує обсяг рідини, який буде дорівнювати вазі самого човна. Наприклад, один кубічний фут морської води важить 64 фунта (саме морської, тобто солоної, а не солона буде важити 62 фунти). І якщо форма корпусу дозволяє витісняти один кубічний фут рідини на 64 фунта ваги судна (у прісноводому водоймищі – 62), воно залишиться на плаву.
Головне – правильно все розрахувати
Один із секретів плавучості матеріалів, які значно важче за воду (зокрема, алюміній і скловолокно) – це їх можливість охоплювати якийсь простір, сумарна щільність якого менше її щільності і самого матеріалу, з якого зроблений корпус яхти. Тобто, якщо простір всередині корпусу, “заповнений” повітрям, екіпажем, провізією і озброєнням буде володіти меншою щільністю, а відповідно, легше металевих або фібергласових бортів, то корпус буде зберігати плавучість, незалежно від розмірів. Головне, правильно розрахувати розміри корпусу. А ось якщо цей же самий корпус розібрати на частини і покидати їх у водойму, вони відразу ж підуть на дно, тому що самі по собі, без повітря, вони набагато щільніше.
При будівництві судна архітектори більше приділяють уваги не вазі човна, а поняттю “водотоннажність”. І, щоб підводна частина яхти була достатньою для того, щоб утриматися на воді, фахівець повинен розрахувати вагу такелажу, кріплення, команди і т.д. і співвіднести його з розмірами корпусу. Тобто, чим більший об’єм корпусу під ватерлінією, тим човен важче, і навпаки – у легкого судна підводна частина буде невеликою. У будь-якому випадку, будуємо ми легкий вітрильник або важкий пароплав, принципи розрахунків і закон Архімеда завжди єдині.