Почему кусок железа тонет, а корабль из железа не тонет?
Стальная игла или колун топора пойдут на дно также легко, как цельный кусок железа, но корабль, полностью сделанный из металла, почему-то остается на плаву. Все дело в законах физики, о которых рассказывают еще в школе.
Будет ли предмет тонуть или останется плавать на поверхности, зависит от соотношения его плотности с плотностью воды: если она меньше, вода будет держать объект, если больше — предмет пойдет ко дну.
Плотность корабля оценивают не только по плотности его железных стенок — в расчет нужно применять весь объем предмета, учитывая внутренние пустоты. Если нужно определить плотность металлического полого куба, расчет производят исходя из условия, что все частицы со стенок равномерно распределены по пустотам. Поскольку внутри корабля очень много воздуха, его плотность не превышает этот же показатель для воды. В случае, если воздуха становится меньше, например, дно пробито и пустоты заполняются водой, плотность меняется и судно тонет.
Важную роль играет и выталкивающая сила или сила Архимеда: на любой предмет, помещенный в воду, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной им жидкости. Этим правилом пользуются, когда поднимают затонувшие суда и другие крупные объекты со дна: если приподнять их, оторвать от дна, водяное давление будет как бы подталкивать снизу и дело пойдет быстрее.
Источники: