Одно дело построить лодку, которая может оставаться на плаву в спокойной воде, но как насчет лодки, которая может пережить большие волны в шторм? Вы построите лодку из алюминиевой фольги для перевозки копеек в качестве груза, но вместо того, чтобы испытывать их на плоской воде, вы создадите свой собственный шторм, чтобы испытать их на волнах!
Люди использовали лодки для транспортировки в течение тысяч лет. Лодки, однако, могут быть уязвимы для штормов, когда сильные ветры и большие волны заставляют лодки переворачиваться или наполняться водой и тонуть. Как вы можете сделать лодку более безопасной и с меньшей вероятностью утонуть в воде большими волнами?
Чтобы понять, что заставляет лодку плавать или тонуть в стоячей воде, сначала нужно немного узнать о массе, объеме и плотности (масса на единицу объема). Объект, находящийся в воде, опускается под действием собственного веса и выталкивается подъемной силой, создаваемой водой. Если плотность лодки (рассчитанная с использованием общего объема и массы лодки и всего, что находится внутри нее, включая воздух и груз) больше плотности воды, лодка утонет. Если плотность меньше воды, лодка будет плавать. Вот почему лодки могут быть изготовлены из материалов (таких как металл), которые плотнее воды: воздушное пространство внутри корпуса помогает лодке плавать. Но добавьте слишком много веса (будь то от груза или воды), и он утонет.
Волны могут усложнить ситуацию. Волны, которые разбиваются о стороны лодки, могут начать заполнять лодку водой, увеличивая ее плотность и в конечном счете вызывая ее погружение. Поэтому, даже если лодка может держать определенное количество груза в абсолютно спокойной воде, это не значит, что она может безопасно перевозить этот груз через океан, наполненный волнами. И это не единственная проблема. Одна большая волна может привести к тому, что лодка станет нестабильной и перевернется. Если вы немного раскачиваете лодку, она должна вернуться в вертикальное положение. Но качайте лодку слишком сильно, и она может перевернуться.
Может ли ваша лодка пережить бурные моря? Попробуйте это занятие, чтобы узнать!
Вам потребуется :
- Алюминиевая фольга
- Копейки или другие маленькие, тяжелые предметы для использования в качестве гирь, такие как галька, гайки и болты и так далее.
- Большой контейнер, такой как пластиковый контейнер или большой контейнер для хранения продуктов. Вы также можете использовать раковину или ванну.
- Вода
- Тяжелый шар
- Полотенца для уборки
Наполните контейнер несколькими дюймами воды и убедитесь, что он находится в месте, где можно пролить немного воды. При необходимости принесите полотенца для уборки.
Попробуйте сложить кусок алюминиевой фольги в форме лодки. Не существует единого «правильного» способа сделать лодку. В конечном итоге вы добавите к ней копейки (или другие грузы), поэтому выберите конструкцию, которая позволит вашей лодке перевозить этот «груз».
Поместите лодку в воду (без веса) и убедитесь, что она плавает. Если ваша лодка не плавает, попробуйте изменить ее или изменить дизайн. Например, убедитесь, что алюминиевая фольга плотно сложена / опрессована. Если есть трещины или разрывы, вода может просочиться внутрь.
Попробуйте добавлять пенни в лодку по одному, пока она не утонет. Сколько копеек может вместить лодка?
Удалите копейки и опорожните лодку от любой воды.
Поместите пустую лодку обратно в воду.
Теперь попробуйте уронить мяч в воду примерно на один фут над поверхностью воды, чтобы он создавал волны. Насколько велики получающиеся волны? Что происходит с вашей лодкой?
Попробуйте сбросить мяч со все большей высоты. Волны становятся больше? Ваша лодка остается на плаву?
Начните сначала и добавьте несколько копеек в вашу лодку, а затем попробуйте снова уронить мяч, начиная с того, что мяч вернется на более низкую высоту. Продолжайте увеличивать высоту мяча, пока лодка не утонет.
Возможно, вы обнаружили, что есть два разных способа, которыми ваша лодка может погрузиться в это занятие. Одна очень большая волна может привести к переворачиванию лодки. Возможно, вам пришлось сбросить мяч с очень высокой высоты, чтобы это произошло. Однако даже небольшие волны, возникающие при падении мяча с более низкой высоты, могут привести к затоплению лодки. Они могут проходить по бокам лодки, постепенно заполняя ее водой, что в конечном итоге приводит к тому, что она становится слишком плотной.
Тот факт, что ваша лодка может удерживать определенное количество копеек в стоячей воде, не означает, что она может удерживать такое же количество копеек в волнах. Лодка, которая перегружена копейками - и уже катается очень низко в воде - намного легче утонуть, как это. Увеличив количество копеек, вы, вероятно, обнаружили, что ваша лодка менее способна переносить волны. То же самое верно для настоящих лодок, поэтому у них есть ограничения на количество людей или грузов, которые они могут безопасно перевозить - независимо от того, спокойны ли моря или неспокойно!