Параграф 49 Физика 7 класс Пёрышкин | Конспект

Плавание судов. Воздухоплавание

Плавание судов

Люди с древних времен строили различные суда для передвижения по водным просторам. Первоначально корабли строились из дерева, и только в XIX веке началось использование металлических корпусов. Появление легированной стали позволило строить суда большего размера и прочности. Принцип плавания основан на действии архимедовой силы, которая зависит от объема вытесненной воды. Чем больше объем вытесненной воды, тем выше выталкивающая сила, удерживающая судно на поверхности. Современные суда из металла плавают благодаря тому, что их форма и размеры рассчитаны так, чтобы вес вытесненной воды уравновешивал вес самого судна.

Ватерлиния и допустимая осадка

На каждом судне наносится ватерлиния — специальная отметка, указывающая на предельную осадку судна. Ватерлиния позволяет контролировать, насколько глубоко судно погружается в воду при различных условиях загрузки. Если осадка превышает допустимую, это может привести к опасной нестабильности или даже затоплению судна. Положение ватерлинии зависит от плотности воды: в соленой морской воде судно будет подниматься выше, чем в пресной, из-за разной плотности воды. Соблюдение этих правил особенно важно для судов, перевозящих грузы и людей на большие расстояния.

Воздухоплавание и принцип действия

Принцип воздухоплавания аналогичен принципу плавания судов, но применяется в газах. Воздушные шары и дирижабли поднимаются за счет архимедовой силы, которая возникает, когда плотность газа внутри оболочки меньше плотности окружающего воздуха. Эта сила поднимает шар или дирижабль вверх, уравновешивая его вес. В качестве наполнителя часто используется гелий или водород, которые легче воздуха. Теплый воздух также применяется в современных аэростатах. Подогрев воздуха уменьшает его плотность, что позволяет контролировать подъемную силу и высоту полета.

Применение горячего воздуха

Горячий воздух применяется для управления высотой современных воздушных шаров. Регулируя температуру с помощью горелки, можно изменять плотность воздуха внутри оболочки. Если нагрев уменьшить, воздух в шаре остывает и плотность увеличивается, что приводит к снижению аэростата. Напротив, нагревание воздуха снижает его плотность и вызывает подъем шара. Это позволяет пилотам контролировать высоту полета и маневрировать в воздухе.

Условия плавания дирижаблей и воздушных шаров

Дирижабли, в отличие от аэростатов, оснащены двигателями, что позволяет им не только подниматься и опускаться, но и перемещаться в горизонтальной плоскости. Дирижабли часто используют в разведке и для транспортировки грузов, когда требуется большая грузоподъемность. В качестве газа обычно используется гелий, который безопаснее водорода, но менее эффективен по подъемной силе. Воздушные шары применяются для спортивных и развлекательных полетов, а также для наблюдения за природными явлениями.