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
รุ่นพี่ ม.6 เทพฯ นนท์ สุดทน! ขอพูดบ้าง หลังเห็นกระแสโทษโรงเรียน ลั่น “คนทำไม่ปกติ อย่าโยนความผิดให้ใคร”
มนุษย์ค้นพบสิ่งมีชีวิตบนโลกไปแล้วกี่เปอร์เซ็นต์?
“งวดสุดท้าย” หลวงพ่อไห้ 16 ส.ค. 69
9 อาชีพที่กำลังกลายเป็น “อาชีพหายาก” ในไทย
10 โรงเรียนที่ขึ้นชื่อว่าสอบเข้ายากที่สุด
เลขเล็ก ๆ ที่เราไม่เคยสนใจ อาจไม่ได้เป็นแค่เลขธรรมดา
ซีรีส์สั้น AI ใครคือกลุ่มเสี่ยงที่ "เสพติด" ง่ายที่สุด
“เอเวลินน์ ศรียะพันธ์” นักบินหญิงชาวไทยที่สื่อนอกยกฉายา “กัปตันที่สวยที่สุดในประวัติศาสตร์”
โชคลาภพูนทวี งวด 16 สิงหาคม 2569 เปิดแนวทางเลขล่าง 35 พร้อมชุด 25 24 34 94 92
นาร์ซิสซัสไม่ได้แค่รักตัวเองแต่ติดอยู่กับภาพตัวเองจนรักใครไม่เป็น
10 ต้นไม้สวยแต่มีพิษ หลายบ้านปลูกโดยไม่รู้
เลขเด็ดจากดวงดาว งวด 16 สิงหาคม 2569 รวมเลขท้าย 2 ตัว 3 ตัว
ประเทศที่กู้เงินจากไทยมากที่สุด 5 อันดับแรกของโลก
แผลคีลอยด์กับการรักษา
ผลกระทบของการกินของหวานมื้อดึกต่อสุขภาพฟันและร่างกาย
เคยสงสัยไหมว่า... ทำไมตอนดึกๆ ที่ตากำลังจะปิด เตียงก็นุ่มสบาย แต่หมอฟันและคุณแม่ถึงต้องคอยชะโงกหน้ามาทักว่า "อย่าลืมแปรงฟันก่อนนอนนะ!" 😴แปรงฟันตอนเช้าก็น่าจะพอแล้วหรือเปล่า?
ผมหงอกเกิดจากอะไร? ทำไมบางครั้งถึงรู้สึกคันตรงที่มีผมหงอก