איך הספינה צפה בים?

O ספינה צפה בים על ידי העובדה שה משקל כוח וה כוח ציפה על שהספינה נמצאת בשיווי משקל. הסיבה לכך היא שמסת הספינה שווה ערך לנפח המים שנעקר על ידה ומכיוון שה צְפִיפוּת של הספינה קטנה מצפיפות המים, מה שנובע מהעובדה שהמסה שלה מפוזרת באופן שווה לאורך ארוך, מה שמאפשר כניסת כמות גדולה של אוויר.

קראו גם: כי השמיים כחולים?

נושאי מאמר זה

• 1 - מדוע הספינה לא טובעת?
• 2 - האם ייתכן שספינה תטבע?
• 3 - מדוע ספינות צפות וצוללות טובעות?
• 4 - חמש ספינות טרופות גדולות בהיסטוריה

למה הספינה לא טובעת?

O הספינה אינה שוקעת בגלל האיזון בין כוח המשקל לכוח הציפה פועלים עליה והעובדה שהצפיפות הממוצעת של הספינה קטנה מצפיפות המים.

• איזון בין כוח משקל לכוח ציפה

כאשר הספינה נמצאת בתוך מים, הוא תופס מקום ועוקר כמות מים (עקרון ארכימדס), בלתי מורגש בעין בלתי מזוינת, וזה שווה ערך לנפח הספינה.

זֶה נפח המים שנעקר על ידי הספינה חייב להיות שווה למסה הכוללת של הספינה כך שכוח המשקל (הכוח האנכי כלפי מטה שמושך את כל הגופים לכיוון מרכז ה כוכב לכת) וכוח ציפה (כוח אנכי כלפי מעלה שמניע את כל הגופים כלפי מעלה כשהוא טבילה בנוזל) הפועלים עליו בעוצמה זהה, מבטלים זה את זה ומשאירים את הספינה בפנים איזון.

אם יש יותר מסה על הספינה, או מחדירת מים מקרע או מהוספת עוד מטען או נוסעים ממה שהיא יכולה לתמוך, הספינה תעקור יותר מים, תפר את האיזון של כוח המשקל וכוח הציפה, תטבע הספינה.

• צפיפות ממוצעת

ספינות עשויות פלדה ואחרות מתכות צפוף יותר ממים, שכאשר מניחים עליהם, שוקעים. אולם הספינה אינה שוקעת, וההסבר הנוסף לכך נעוץ בעובדה שיש לה א פיזור אחיד של המסה שלו לאורך נפחו הארוך, הגורם לכניסת אוויר וכתוצאה מכך להקטנת הצפיפות הממוצעת שלו (בהתחשב בחלק הפלדה ובחלק המלא באוויר).

אם פיזור המסה שלו היה מתרחש בפורמט קטן, לא ייכנס מספיק אוויר כדי להוריד את הצפיפות שלו, מה שיטביע את הספינה.

אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום ;)

האם זה אפשרי שספינה תטבע?

ייתכן שספינה טבעה בגלל מספר גורמים, כגון טעויות אנוש, כשלים טכניים, תנאי מזג אוויר, התנגשויות בשוניות, סלעים ו קרחונים, עודף נוסעים או אפילו כשיוצאים למלחמה עם ספינות אחרות.

קראו גם: RMS Titanic - הספינה שטבעה לאחר פגיעה בקרחון

מדוע ספינות צפות וצוללות טובעות?

O שקעים או משטחים של צוללות עקב משקל וכוחות ציפה הפועלים עליה, בדיוק כמו שזה עובד על הספינה. בניגוד לספינה, שעשויה לא לשקוע, לצוללת יש מיכלי נטל שהם מאגרים של מים שמתמלאים או מתרוקנים כאשר רוצים לשנות את הנפח השקוע, ולאפשר לו לשקוע או לְטַפֵּס.

 גם צוללות שוקעות עקב משקל וכוחות ציפה.

כשהצוללת רוצה לרדת נפתחים השסתומים בחלק העליון של מכלי הנטל., מוציאים את האוויר בכוח וממלאים אותם במים, מוסיפים מסה לצוללת, וכתוצאה מכך, מגבירים את כוח המשקל, וגורמים לה לשקוע. אם הצוללת רוצה לעלות, מספיק לרוקן את מיכלי הנטל, להפוך אותה לקלה יותר ולהקטין את משקלה, להטביע אותה.

חמש ספינות טרופות גדולות בהיסטוריה

לאורך ההיסטוריה, היו קצת יותר מ-500 ספינות טרופות, כאשר הניווט נחשב לאחד מאמצעי התחבורה האמינים ביותר בהשוואה לאחרים. חושב על זה, בחרנו את חמשת הספינות הטרופות הגדולות ביותר שאינן צבאיות בהיסטוריה הימית במספר הנפגעים.

1. MV דונה פז (1987))

ה-MV Doña Paz הייתה ספינת נוסעים פיליפינית שטבעה לאחר התנגשות במכלית הנפט הקטנה MT Vector, מה שגרם למטען שלה להיכנס לתוך שְׂרֵפָה והצית את שתי הספינות, וגרם למותם של יותר מ-4,000 איש.

1. Le Joola MV (2002))

ה-MV Le Joola הייתה ספינת נוסעים של ה- סנגל אשר בעקבות נתיב שונה מזה המותר, נתקל בסערה, ובשל עודף האנשים על הסיפון, בסופו של דבר התהפך וטבע, וגרם למותם של 1863 אנשים על הסיפון ב-1927.

1. MS אל-סלאם בוקאצ'ו 98 (2006)

ה-MS אל-סלאם בוקאצ'ו 98 הייתה מעבורת נוסעים שבזמן שחצתה בין ה- ערב הסעודית וה מִצְרַיִם מעבר לים האדום, הייתה שריפה בחדר המכונות. אפילו עם ניסיונות להשתלט, השריפה גרמה בסופו של דבר לטביעה, והרגה 1018 אנשים מתוך 1400 שהיו על הסיפון.

1. MV Bukoba (1996)

ה-MV Bukoba הייתה מעבורת נוסעים שכשהתחילה את תנועתה גרמה לנפילת חפצים ומכשירים מהמטבח, גרם לבהלה בקרב הנוסעים, שרצו לצד אחד של המעבורת, גרמו לה להתהפך ולטבוע, והרגו 894 אֲנָשִׁים.

1. MS Estonia (1994)

ה-MS Estonia הייתה ספינת תענוגות גרמנית שבזמן שחצתה את טאלין, אסטוניה, לשטוקהולם, שבדיה, נעלם וטבע, והרג 852 בני אדם. ב-1997 הגיעו החוקרים למסקנה שמכשירי הסגירה על דלתות החרטום של הספינה לא עמדו בלחץ הגלים ואיפשרו למים להיכנס לסיפון. עם זאת, בשנת 2020, סרט תיעודי שהופק על ידי רשת דיסקברי זיהה חור בגודל ארבעה מטרים בגוף הספינה.

מאת פמלה רפאלה מלו
מורה לפיזיקה

ראה מהו המושג צפיפות ולמה מיועד המאפיין הזה. בדקו את דוגמאות הצפיפות של כמה חומרים ופתרו את התרגילים בנושא.

הכירו כמה מהתגליות החשובות ביותר בפיזיקה שקרו לגמרי במקרה והבינו את ההשלכות שלהן על חיינו.

בדוק הגדרה מפורטת של ציפה, למד על נוסחת הציפה ועקרון ארכימדס. למד עוד עם התרגילים שנפתרו בנושא.

לחץ כאן כדי לגלות כיצד נוצרים קרחונים. הבן את ההרכב של גושי הקרח הללו. ראה מהן הסכנות העיקריות שמציעות קרחונים.

האם אי פעם עצרת לתהות מדוע הירח לא נופל לכדור הארץ? התשובה היא בפיזיקה! לחץ כאן ותראה!

גש לטקסט ולמד על הסיפור האמיתי של RMS Titanic. ראה את המאפיינים של ספינה זו והבין כיצד התרחשה התאונה שהובילה לטביעה.

הקליקו כאן, הבינו מדוע השמיים כחולים, גלו מדוע הם הופכים לאדומים או כתומים בשעת בין ערביים וקראו קוריוזים.