Почему стальной плавучий город держится на воде

Палубы поднимаются над водой, как многоярусный городской силуэт, но корпус не уходит под волны. Круизный лайнер держится на плаву потому, что вода толкает его снизу вверх с силой, равной весу вытесненной воды. Это восходящее усилие описывается законом Архимеда, а не объясняется удачей или размерами судна.

Сталь сама по себе плотнее воды, но корабль — это не сплошная металлическая глыба. Огромный корпус заполнен воздухом и образует колоссальный объем вытеснения, за счет чего средняя плотность судна оказывается ниже плотности морской воды. Пока суммарная плотность лайнера остается меньше, выталкивающая сила может уравновесить его вес и удерживать его на плаву, даже если масса достигает сотен тысяч тонн.

Оставаться в вертикальном положении — другая задача, которую кораблестроители решают с помощью понятий центра тяжести, центра величины и метацентрической высоты. Когда волны наклоняют корпус, точка приложения выталкивающей силы смещается так, что возникает восстанавливающий момент — как рычаг, сопротивляющийся опрокидыванию. Гидродинамика затем «обтачивает» формы корпуса так, чтобы он проходил через воду с приемлемым сопротивлением и одновременно сохранял стабильность этого плавучего города настолько, что он почти воспринимается как суша.

loading...