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
หมู่บ้านของไทยมีคนไม่ถึง 100 คน เปิดข้อมูลจริง บางแห่งเหลือไม่ถึง 10 คน
อำเภอที่มีชื่ออำเภอสั้นที่สุด 3 อำเภอเท่านั้นในประเทศไทย
ข้อมูลในโทรศัพท์ของเรามาจากไหน? มือถือเครื่องเดียวอาจเก็บเรื่องราวของเราไว้มากกว่าที่คิด
ตาราง “เด่นเหนือเด่นใต้” งวด 1 ต.ค. 69 เปิดข้อมูลตามโพย เลขไหนอยู่ตรงไหน
โรงเรียนที่มีนักเรียนมากที่สุดในไทย
โรงเรียนไทยแห่งไหนที่มีชื่อเสียงไปถึงต่างประเทศ? เปิดจุดเด่นที่ทำให้เป็นที่รู้จัก
น้ำผึ้งหนึ่งช้อนชาต้องใช้ผึ้งงานกี่ตัว
ชนสำนักใหญ่! ส่องเลขเด็ดงวด 1 ตุลาคม เสือตกถังพลังเงินดี ปะทะ ม้าสีหมอก ตัวไหนเด่น ตัวไหนชน มาคุยกัน!
สถิติย้อนหลัง 10 ปี ออกเลขไหนบ้างมาดูกัน
อาจารย์หนู งวด 1 ต.ค. 69 เปิดเลขร้อยมาลัย เทียบชุดพญานาคนำโชค
"นอสตราดามุสจีน" ทำนายจะเกิดเหตุการณ์ 911 รอบใหม่..โลกจะล่มสลายในอีก 20 ปีข้างหน้า
โรงเรียนเพียงแห่งเดียวของประเทศไทย ที่อยู่มาตั้งแต่ยุครัชกาลที่ 4
เปิด 5 สาขาที่เด็กไทยสมัครมากที่สุด อันดับ 1 คนสมัครหลักหมื่น!
น้ำผึ้งหนึ่งช้อนชาต้องใช้ผึ้งงานกี่ตัว
กระดูกมนุษย์แข็งกว่าคอนกรีตได้จริงแค่ไหน
"นอสตราดามุสจีน" ทำนายจะเกิดเหตุการณ์ 911 รอบใหม่..โลกจะล่มสลายในอีก 20 ปีข้างหน้า
ระบบหัวใจ เลือด และหนวดของปลาหมึกทำงานอย่างไร
ชนสำนักใหญ่! ส่องเลขเด็ดงวด 1 ตุลาคม เสือตกถังพลังเงินดี ปะทะ ม้าสีหมอก ตัวไหนเด่น ตัวไหนชน มาคุยกัน!



