Damit Schiffe über die hohe See fahren können, müssen sie eine enorme Last tragen: das Gewicht des Schiffes, zusammen mit der Besatzung, dem Gepäck, dem Zubehör und den Passagieren. Das Geheimnis, warum Schiffe nicht sinken, ist, dass sie dies mit ein wenig Hilfe von den Prinzipien der Dichte und des Auftriebs tun.
Interessanterweise können Kreuzfahrtschiffe zwischen 65.000 und 70.000 Tonnen wiegen. Sie verdrängen eine äquivalente Menge Wasser, wenn sie auf den Ozean drücken, der in der Zwischenzeit das Schiff antreibt und über Wasser hält. Deshalb sinken Schiffe nicht.
Das ist der Grund, warum Ingenieure, wenn sie über das Gewicht eines Schiffes sprechen, die Verdrängung und nicht das Gewicht erwähnen. Um ein Sinken zu vermeiden, muss ein Kreuzfahrtschiff sein Gewicht im Wasser verlagern, bevor es ins Wasser sinkt. Aus technischer Sicht ist es schwieriger, ein Kreuzfahrtschiff zu entwerfen, das weniger dicht ist als das Wasser darunter.
Zu verstehen, warum Eisenschiffe nicht sinken, ist anhand des folgenden Beispiels einfacher: Sie müssen sich den Unterschied zwischen dem Fallenlassen einer Bowlingkugel ins Wasser und dem Versuch, einen Wasserball ins Wasser zu tauchen, vorstellen. Bowlingkugel kann nichtgenug Wasser verdrängen, bevor es untertaucht, damit es sinkt. Der Wasserball macht das Gegenteil und bleibt über Wasser.
Elementarphysik: Warum das Schiff nicht sinkt
Ingenieure helfen Schiffen, Auftrieb zu erreichen, indem sie leichte, starke Materialien auswählen und das Schiffsgewicht über den Rumpf verteilen. Der Rumpf eines Schiffes unterhalb des Hauptdecks ist normalerweise sehr breit und hat eine tiefe Grundlinie oder den sogenannten Boden. Große Schiffe wie Fracht-, See-, Transport- und Kreuzfahrtschiffe verwenden typischerweise Verdrängungsrümpfe oder Rümpfe, die Wasser zur Seite umleiten, um über Wasser zu bleiben. Das ist die vollständige Antwort auf die Frage, warum Metallschiffe nicht sinken.
Die Gehäuseform ist der Schlüssel zum Erfolg
Das Uhrwerkgehäuse mit rundem Boden sieht aus wie ein großes Rechteck mit abgerundeten Kanten, um den Widerstand oder die Kraft abzuleiten, die gegen ein sich bewegendes Objekt wirken. Abgerundete Kanten minimieren die Kraft des Wassers gegen den Rumpf und ermöglichen es großen, schweren Schiffen, sich reibungslos zu bewegen.
Wenn Sie ein Kreuzfahrtschiff irgendwie aus dem Wasser ziehen und es ein paar hundert Meter entfernt betrachten würden, würde der Rumpf je nach Größe des Kiels wie ein riesiges großes "U" aussehen. Der Kiel verläuft vom Bug bis zum Heck und bildet das Rückgrat des Schiffes.
Über die Mängel der gemeinsamen Körperform
Wie alles in unserem Leben haben auch Rundbodengehäuse ihre Vor- und Nachteile. Im Gegensatz zu einem Boot mit V-Rumpf, dashebt Wellen aus dem Wasser, der runde Boden ermöglicht es dem Schiff, sich reibungslos durch das Wasser zu bewegen, was solche Fahrzeuge extrem stabil und seetüchtig macht. Passagiere auf diesen Schiffen erleben selten Schaukel- oder Seitwärtsbewegungen.
Boote mit runden Rümpfen bewegen sich reibungslos, aber der Wasserwiderstand macht sie extrem langsam. Sie können nur schnell schwimmen, wenn ihnen ein Hochleistungsmotor hinzugefügt wird. Die Notwendigkeit für Stabilität und Laufruhe überwiegt jedoch die Gesamtgeschwindigkeit, wodurch Rümpfe mit rundem Boden für Kreuzfahrtschiffe geeignet sind.
Defender Corps
Bemerkenswert ist, dass der Schiffsrumpf nicht nur die Antwort auf die Frage ist, warum Schiffe nicht sinken: Der Rumpf erfüllt unter anderem eine stabilisierende und schützende Funktion. Riffe, Sandbänke und Eisberge können Glasfaser, Verbundwerkstoffe und sogar Stahl auseinanderreißen. Um katastrophale Schäden zu vermeiden, bauen Schiffbauer typischerweise Kreuzfahrtschiffe aus hochbelastbarem Stahl und fügen als zusätzliche Vorsichtsmaßnahme Doppelhüllen ein. Das Doppelschalendesign ist eine Schale in einer Schale, wie z. B. ein Reifen mit einem Schlauch.
Unfälle lassen sich leider nicht vermeiden. Um zu verhindern, dass Schiffe abstürzen, wenn etwas in die ersten beiden Verteidigungslinien eindringt, werden im gesamten Inneren des Rumpfes vertikale wasserdichte Trennwände, sogenannte Schotts, installiert. Diese Separatoren h alten beschädigte Schiffe über Wasser, indem sie das einströmende Wasser in speziellen Abteilungen stoppen und so verhindern, dass das gesamte Schiff sinkt. Das ganze Geheimnis, warum das Schiff auch bei Beschädigung nicht sinkt, liegt also in der Konstruktion des richtigen Rumpfes durch die Ingenieure.
