چرا کشتی های سنگین روی آب میمانند اما یک سوزن نه؟
قضیه کمی بودار است، شما اگر یک سنجاق خیلی کوچک را در آب بیندازید خیلی زود غرق میشود و ته آب میرود ولی کشتیهای چندطبقه و پر از آدم روی آب شناورند. حتی قایق‌ها هم خیلی راحت روی آب میایستند اما چطور؟
قوانین فیزیک دستهای پشت پرده این نمایش عجیب و باورنکردنی طبیعت هستند؛ پدیدهای که از وقتی انسانها با آن آشنا شدند توانستند از دل اقیانوسهای بزرگ بگذرند و به خشکیهای دور، جاهایی که هرگز ندیدهبودند، برسند.
شناور ماندن اجسام روی آب به چگالی آن جسمها بستگی دارد. چگالی یعنی نسبت جرم جسم به حجم آن (یعنی جرم را بر حجم تقسیم کنیم چگالی به دست میآید).
کاربرد چگالی
اگر چگالی جسم کمتر از چگالی آب باشد آن شیء فقط تا نقطهای در آب فرو میرود که آب جابهجا شده، هم وزن شیء مدنظر باشد. مثلا اگر یک بطری یک لیتری را در آب فرو ببریم، یک لیتر آب بالا میآید و در سطح آب پخش میشود. البته در دریاها چون سطح آب خیلی وسیع است، یک لیتر آب در این سطح وسیع پخش میشود و ارتفاع آن بسیار ناچیز خواهدشد.
نیرویی که برای بالا آوردن آن حجم آب نیاز دارید به اندازه وزن آبِ هم حجم آن است. حالا فرض کنیم ته قضیه را درآوردیم و ماجرا واقعا همین است. درست است که جرم کشتی (یا همان وزنش) خیلی زیاد است ولی وقتی تقسیم بر حجم بزرگی میشود که همان ابعاد عظیم کشتی است، عدد کوچکی به دست میآید.
تازه یک کشتی فولادی تماما از فولاد تشکیل نشده بلکه بخش زیادی از آن را هوا پر کرده بنابراین جرم یا در اینجا همان وزن آنقدر زیاد نشدهاست. درنهایت برای آنکه بدانیم چه اجسامی در آب فرو میروند، فقط کافی است چگالی آنها را بدانیم. برای همین در ساخت کشتی‌ها و قایق‌ها جرم و حجم اهمیت زیادی دارد.