ทําไมเรือเหล็กหนักหลายหมื่นตันถึงลอยน้ําได้โดยไม่จม
เคยสงสัยกันไหมว่าทําไมเรือบรรทุกสินค้าขนาดมหึมาที่ทําจากเหล็กกล้าทั้งลํา แถมยังมีน้ําหนักมหาศาลหลายหมื่นตัน
ถึงสามารถประคองตัวอยู่บนผิวน้ําได้โดยไม่จมลงสู่ก้นทะเล ทั้งที่เหล็กเพียงแค่ก้อนเล็กๆ
เมื่อโยนลงน้ํากลับจมลงไปอย่างรวดเร็ว ปรากฏการณ์นี้มีคําอธิบายทางวิทยาศาสตร์ที่ชัดเจนและน่าสนใจ ซึ่งเกิดจากหลักการทางฟิสิกส์ที่เรียกว่าแรงลอยตัว
หรือกฎของอาร์คิมิดีส
กฎข้อนี้ระบุว่าวัตถุที่อยู่ในของเหลวจะถูกแรงดันน้ํากระทําในทิศทางตรงกันข้ามกับแรงโน้มถ่วงเสมอ
โดยแรงที่กระทํานี้จะมีขนาดเท่ากับน้ําหนักของของเหลวที่ถูกวัตถุนั้นแทนที่หรือผลักออกไป เมื่อเป็นเช่นนี้
หัวใจสําคัญของเรือจึงอยู่ที่การออกแบบรูปทรงและการกระจายมวล เรือถูกสร้างขึ้นมาให้มีโพรงอากาศขนาดใหญ่ภายในตัวเรือ ซึ่งอากาศมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ํามาก
ทําให้น้ําหนักรวมทั้งหมดของเรือเมื่อหารด้วยปริมาตรของตัวเรือที่จมลงไปในน้ําแล้ว มีค่าความหนาแน่นเฉลี่ยต่ํากว่าน้ํา
เมื่อความหนาแน่นเฉลี่ยของเรือน้อยกว่าความหนาแน่นของน้ํา แรงลอยตัวที่ได้รับจึงมีมากกว่าน้ําหนักของเรือ
ทําให้เรือลอยอยู่ได้นั่นเอง นอกจากนี้รูปร่างของเรือยังถูกออกแบบมาให้เป็นทรงโค้งมนและมีพื้นที่ผิวสัมผัสน้ํากว้าง
เพื่อช่วยกระจายน้ําหนักของเรือให้ครอบคลุมพื้นที่น้ําจํานวนมาก
ทําให้แรงลอยตัวสามารถรับน้ําหนักมหาศาลได้โดยไม่จมลงไป ยิ่งเรือมีขนาดใหญ่และพื้นที่ตัวเรือที่จมน้ํามีปริมาตรมากเท่าไร ก็ยิ่งแทนที่น้ําได้มากขึ้น
และได้รับแรงผลักจากน้ํามากขึ้นตามไปด้วย
นี่คือเหตุผลว่าทําไมเรือบรรทุกสินค้าขนาดใหญ่จึงออกแบบให้มีก้นเรือที่แบนกว้างและลึก เพื่อใช้ประโยชน์จากหลักการแทนที่น้ําให้เต็มประสิทธิภาพมากที่สุด
หากลองสังเกตดูจะพบว่าเรือทุกลําจะมีเส้นโหลดไลน์หรือขีดแสดงระดับน้ําที่ข้างเรือ ซึ่งเป็นตัวบอกระดับที่เรือจะจมลงไปพอดีเมื่อบรรทุกของจนเต็มอัตรา
การบรรทุกน้ําหนักที่มากกว่ากําหนดจะทําให้เรือจมลึกลงไปจนน้ําปริ่มขอบเรือ
ซึ่งจะส่งผลให้แรงลอยตัวไม่เพียงพอและเกิดอันตรายได้ ความเข้าใจในกฎธรรมชาติและวิทยาศาสตร์เหล่านี้คือรากฐานสําคัญที่ทําให้มนุษย์สามารถสร้างพาหนะขนาดใหญ่ออกเดินทางข้ามมหาสมุทรได้อย่างปลอดภัยและมั่นคงจนถึงทุกวันนี้
ไม่ว่าเรือจะหนักเพียงใด ตราบใดที่รูปทรงและการกระจายน้ําหนักยังคงเป็นไปตามหลักการแทนที่น้ํา
เรือเหล็กเหล่านั้นก็จะยังคงแหวกว่ายอยู่บนผิวน้ําได้เสมอโดยไม่ต้องกังวลว่าความหนักของเหล็กจะเป็นอุปสรรคแต่อย่างใด
เป็นความมหัศจรรย์ของฟิสิกส์ที่ถูกนํามาประยุกต์ใช้กับงานวิศวกรรมจนกลายเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตประจําวันของเราในการขนส่งสินค้าข้ามโลกผ่านทางทะเล
ชาวกัมพูชาในต่างแดนแห่โลงจำลอง “ฮุน เซน” แสดงความไม่พอใจรัฐบาล
ผมลองไล่ให้แล้ว! รวมโพย 16 ก.ย. เลขไหนโผล่ซ้ำ ลองวงกันเอง
ทำไมคนอิสลามถึงไม่กินหมู? เรื่องใกล้ตัวที่มีที่มาจากหลักศาสนา
มหาวิทยาลัยไทยที่ติดอันดับโลก อันดับ 1 ของไทยอยู่ที่เท่าไร?
เลขชน 3 สำนัก 16 ก.ย. 69 ไทยรัฐ-เดลินิวส์-บางกอกทูเดย์ เลข 4-5 โผล่ครบ
รู้หรือไม่? ปลาในประเทศไทยบางชนิดไม่ได้จับหรือซื้อขายกันได้อย่างที่คิด 🐟
โค้งสุดท้าย รวมเลขปู่ทุกสำนัก งวด 16 ก.ย. 69
อำเภอที่ขอแยกตัวเป็นจังหวัด อำเภอล่าสุดของประเทศไทย
พริกหวานเขียว เหลือง แดง ต่างกันอย่างไร
ล้วงมาให้เห็น! “เพชรกล้า” ได้ 6-7 ก่อนแตกเป็น 5 คู่ ใครกำลังหาเลขลองไล่ดู
ภาพ "โดนัลด์ ทรัมป์" กอดจูบสาวทำเนียบขาวสะพัดโซเชียล! เชื่อเป็นการตัดต่อสร้างจาก AI
Black Swallower ปลานักกลืนกินแห่งโลกมืดใต้มหาสมุทร กับความสามารถในการเขมือบเหยื่อใหญ่กว่าตัวเองหลายเท่า
ชาวกัมพูชาในต่างแดนแห่โลงจำลอง “ฮุน เซน” แสดงความไม่พอใจรัฐบาล
ทำไมคนอิสลามถึงไม่กินหมู? เรื่องใกล้ตัวที่มีที่มาจากหลักศาสนา
พริกหวานเขียว เหลือง แดง ต่างกันอย่างไร
โค้งสุดท้าย รวมเลขปู่ทุกสำนัก งวด 16 ก.ย. 69
ผมลองไล่ให้แล้ว! รวมโพย 16 ก.ย. เลขไหนโผล่ซ้ำ ลองวงกันเอง
เสียดาย รู้สึกผิด และกลัวได้ใช้ทีหลัง ทำไมของเก่าจึงเต็มบ้าน


