轮船为什么不会下沉?

因为水有浮力,虽然钢的比重是水的7.8倍左右,应该沉到底,但船是钢做的空芯 。同等重量下,空芯的表面积肯定比固体大,所以当船的表面积超过水的浮力所需要的表面积时,就会浮在水面上 。
船通常由钢制成,钢比水重得多 。而且,船上装载的很多货物,比如粮食、机械、建材,都比水重,但为什么装载了这么多东西的船不沉入水底呢?这里应用了一个重要的物理定律:作用在水中物体上的浮力等于排出水的物体的重力 。这个物体起伏的规律改变了人类用木头造船的历史 。
浮力定律
我们可以做一个小实验来证明这个定律:找一张薄薄的铁片放在水面上,它会立即下沉;如果我们用这块铁皮做一个铁盒,放在水面上,虽然重力没有变化,但它可以浮在水面上 。而且就算你往盒子里加了东西,盒子也只会沉一点,但还是能浮在水面上 。这是因为盒子底部受到水的压力,这个压力就是垂直浮力 。当浮力大于铁片的重力时,握住铁盒,让它浮在水面上 。浮力随着从物体和物体底部排出的液体的重力的增加而增加 。大型船只漂浮在水上就是根据这个定律 。船越大,即船底面积越大,船排出的水的重力越大,受到的浮力也越大 。即使船载了很多货物,也不会沉入水底 。
驶出水面的船
船只是水上运输的重要工具,但许多人认为它们航行太慢 。这是因为当船在水中行驶时,船体受到很大的水阻力 。如果能把船体提离水面,阻力就能大大减小,船速也能大大加快 。这是气垫船的基本原理 。气垫船在航行时,船体完全离开水面,所以只受到空空气阻力,比在水中航行时小得多 。其中一些船可以运载数百名乘客,并以每小时100公里的速度航行 。那么将一艘重达几百吨的船吊离水面的动力到底是什么呢?
气垫船的气压效应
【轮船为什么不会下沉?】气垫船配备了几个大型鼓风机 。这些鼓风机产生的压缩空气从船舶周围的环形通道喷出,然后以巨大的压力冲下水面 。根据作用力和反作用力原理,船体得到一个向上的反作用力 。当反作用力足以提升船体的重量时,船体被提升出水面 。这时,水面和船体之间形成气垫,气垫船因此得名 。然后用斜插入水中的螺旋桨或空空气螺旋桨产生推力推动船舶前进 。气垫船不仅可以在水面上航行,还可以在陆地上行驶,是一种两栖车辆 。同样,气垫船在陆地上行驶时,会在船和地面之间形成气垫,将船托起 。

    推荐阅读