Schiffe und Boote, Wie man ein Boot-zu machen, sterben schwimmt.

Schiffe und Boote, Wie man ein Boot-zu machen, sterben schwimmt.

Schiffe und Boote, Wie man ein Boot-zu machen, sterben schwimmt.

Y ou can not Auf dem Wasser gehen. Sie sind zu schwer, und sie werden Wie ein Stein zu versenken. Aber of this schwimmen Flugzeugträger Kann, Auch, ideal für über 300 m (1000 Fuß) ist lang, mindestens Million Eine mal schwerer als Sie sind, und Trägt ETWA 70 Flugzeugen und 4000 Segler. Schiffe (große Seeschiffe) und Boote (kleineren) Sind ein leuchtendes beispiel Dafür, Wie Wissenschaft Gesetzt Werden Kann Arb um ein einfaches Problem zu losen. Über Zwei drittel der Erdoberfläche Sind mit wasser bedeckt, so ist es gut, sterben Dass uns Wissenschaft zu den Wellen nehmen hilft. Wie genau tun Schiffe Ihre Sachen? Werfen wir EINEN genaueren Blick!

Was sind Boote?

Nicht Sölch Eine dumme Frage! Ein Schiff oder ein Boot (wir werden von nun ein sie alle Boote nennen) ist ein Fahrzeug, das dem Meer schwimmen auf und Bewegen Kann, EINEN Fluss. oder Eine andere Wässrige Ort, Entweder Durch seine eigene Kraft oder mit Strom aus den elementen (Wind, Wellen oder Sun). Sterben Meisten Boote Bewegen teils Durch und Teilweise Über dem Wasser, Aber einige (vor Allem Luftkissenfahrzeug und Tragflügel) anheben und geschwindigkeit über sie, während andere (U-Boote und Tauchboote, die kleine U-Boote Sind) ganz unter IHM zu gehen. This klingen Wie Ziemlich pedantisch unterschiede, Aber sie erweisen Sich als sehr wichtig zu sein—wie wir in Einem Moment Sehen Werden.

Warum schwimmen Schiffe?

Alle Boote can schwimmen, Aber schwimmend ist KOMPLEXER und verwirrender als es klingt, und es ist am Besten Durch Eine wissenschaftliche Konzept namens Auftrieb Diskutiert. Das ist Kraft sterben, sterben verursacht schwebenden. Jedes Objekt Wird Entweder schwimmen oder sinken in Wasser in abhängigkeit von ihrer Dichte (Wie viel ein bestimmtes Volumen wiegt). Wenn Es als Wasser dichter ist, Wird es in der Regel sinken; Wenn Es Weniger dicht ist, Wird es schweben. Es spielt keine Rolle, Wie groß oder klein das Objekt: einen Ring in Wasser sinken Wird GOLDENEN, während ein Stück Plastik, so ekelhaft Wie ein Fußballfeld schweben. Die Grundregel ist, Dass ein Objekt sinken Wird, Wenn Es mehr als genau das same Volumen Einer Wasser wiegt. Aber das Nicht wirklich erklären, warum ein Flugzeugträger (aus dichtem Metall) Kann schweben, Auch lassen Sie uns ein bisschen weiter erkunden.

Positiv, negativ und neutral Auftrieb

Auftriebskörper ist am einfachsten, daruber nachzudenken, ein U-Boot zu verstehen. Es hat Ballasttanks, STERBEN es mit wasser oder Luft zu Fullen, um es steigen lassen oder gefallen, Wie es Durcheinander. If seine Tanks Vollständig Mit Luft gefüllt Sind, Wird es zu DM positiven Auftrieb sein. Tanks sterben wiegen Weniger als ein gleiches Volumen ein Wasser und sterben Unter Schwimmer auf der Öberfläche machen. Wenn Die Tanks zum Teil mit Luft gefüllt Sind, ist es Möglich, sterben U-Boot-Schwimmer An einem Gewissen Mittleren Tiefe des wassers zu machen, ohne Entweder steigen oder versinken. Das ist neutral Auftrieb genannt. Die andere möglichkeit ist, sterben Tanks Vollständig mit wasser zu Fullen. In diesem Fall ist das U-Boot mit negativem Auftrieb. Was bedeutet, es auf den Meeresboden sinkt. Erfahren Sie mehr daruber, Wie U-Boote steigen und fallen.

Foto: U-Boote Konnen Eine Matrize OBERFLÄCHE steigen oder zu Jeder beliebigen Tiefe sinken Durch Ihre Auftrieb zu steuern. Sie tun stirbt Durch Genaue Mengen ein Wasser oder Luft in sterben Ballasttanks im Stich gelassen. Foto mit freundlicher genehmigung von der US-Marine.

Auftriebskörper an der OBERFLÄCHE

Jetzt Sind operieren nicht in derselben genau der Weise Wie U-Boote Die Meisten Boote. Sie haben nicht sinken, genau Aber sie nicht Entweder schwimmen. Ein Boot-zum Teil schwimmt und zum Teil sinkt nach Seinem Eigenen Gewicht Und wie viel Gewicht sie Trägt; Desto Grösser ist sum of this Beiden Gewichte, sterben sitzt Unteren es im Wasser sterben. There is nur so viel Gewicht ein Stiefel ohne in das einzusinken Wasser so sehr, Dass sie tragen Kann. versinkt tatsächlich Vollständig! Für Schiffe sicher zu segeln, Müssen wir wissen, Wie viel Gewicht wir in oder auf them ohne immer überall in der Nähe of this Stelle setzen Können. Wie Können Wir auch that herausgefunden?

Archimedische Prinzip

Die Person, sterben ausgearbeitet HaBen Keinen einfluss auf Die Antwort Krieg griechische Mathematiker Archimedes, einige Zeit im Dritten Jahrhundert vor Christus. Entweder aus massivem Gold-oder Eine billige Fälschung zum Teil GEMACHT Nach der populären Legende, had er sterben Aufgabe, herauszufinden, ob Eine Krone gemacht Für einen König gegeben Wurde Aus einer Mischung aus Gold und Silber Krieg. Eine Version der Geschichte sagt, Dass er ein Bad Nahm und bemerkte, Wie der Wasserspiegel Stieg, als er Seinen Körper eingetaucht. Er erkannte, Dass, WENN ER Eine Goldkrone in ein Bad gefallen gelassen, wäre es verdrängen oder "verdrängen" Eigenen Waden Volumens Seite an Wasser über sterben, so that EFFEKTIV IHM Eine Einfache möglichkeit, das Volumen Eines sehr komplexen objekts zu messen. Durch Die Krone mit Einems Gewicht, Könnte er Dann Arbeiten leicht aus Wadenfänger density (seine Masse Durch sein Volumen geteilt) und Vergleichen Sie es mit DM Gold. Die If density Dass Niedriger Krieg als Gold, Krieg Krone Eindeutig Eine Fälschung sterben. Andere Versionen der Geschichte erzählen es Eine etwas andere Art und Weise—und viele Leute denken, Die ganze Geschichte ist wahrscheinlich sowieso aus!

Später kam er Nonne with the Bekannten Gesetz der Physik bis bekannt als Archimedische Prinzip: wenn etwas in oder Auf dem Wasser ruht, es fühlt Sich ein nach oben (Auftrieb) Kraft gleich DM Gewicht des wassers, das sie beiseite schiebt (oder verdrängt). Wenn Ein Objekt Vollständig untergetaucht ist, this Auftriebskraft, nach oben schieben, verringert EFFEKTIV sein Gewicht: es scheint, less zu wiegen, Wenn Es unter Wasser ist, als es tut, WENN ER Auf dem Trockenen Waren. Das ist, warum so etwas Wie ein Gummi Tauchen Stein (einer of this Steine-DM Sie in Einems Pool trainieren mit) Fühlt Sich leichter, WENN man es aus den unter Wasser holen, als es ideal für Eine Matrize OBERFLÄCHE bringen und heben Sie sie Durch Die Luft: unter Wasser, du bist Eine helfende Hand von der Auftriebskraft zu bekommen.

Alle Adler stirbt Erklärt, warum das Gewicht Eines Schiffes (und Inhalt Dessen) in der Regel verschiebung aufgerufen Wird Seine. Wenn Der Ozean Eine Schüssel mit wasser gefüllt rechts bis zum Rand Waren, Eine verschiebung des Schiffes ist das Gewicht des wassers, das über den Rand vergießen Würde, WENN das Schiff ins Leben gerufen gerechnet gerechnet gerechnet wurden. Die USS Enterprise in Unserer Top-Foto Hut Eine verschiebung von ETWA 75,000 Tonnen abgeladen oder 95,000 Tonnen mit Einems Volllast, Wenn Es etwas tiefer im Wasser sitzt. Da Süßwasser ist als Weniger dicht Salzwasser, das same sitzen Wird Schiff tiefer in Einems Fluss (oder Eine Mündung—das Eine Mischung aus Süß- und Salzwasser) als im Meer.

Aufwärtsdruck

Leider nichts Davon Wirklich Erklärt warum ein Flugzeugträger schwimmt! Warum auch nicht wahr? Wo geht das "Magie" Auftriebskraft tatsächlich kommen? Ein Flugzeugträger befindet Sich in Einem Grossen Volumen so sein Gewicht in Einems Breiten Bereich von Ozean verbreitet Werd. Wasser ist ein Relativismus dichter ende ende ende Flüssigkeit, sterben Unmöglich ist, zu komprimieren praktisch. Seine hohe Dichte (und DAMIT schweres Gewicht) means that Eine Menge Druck ausüben Kann es: es Drückt nach außen in JEDE RICHTUNG (etwas, das man leicht unter Wasser Fühlen Schwimmen, vor Allem Tauchen). Wenn Ein Flugzeugträger Auf dem Wasser sitzt, Teilweise untergetauchten, Wird der Wasserdruck in JEDE RICHTUNG Mit ausnahme nach oben Ausgeglichen; in anderen worten, Es Gibt Eine Nettokraft (genannt upthrust), der das Boot-von unten. Das Boot sinkt in das Wasser, Zog Durch sein Gewicht nach unten und Schob Durch Die upthrust auf. Wie tief ist das Waschbecken? Je mehr es wiegt (einschließlich des Gewichts es Trägt), Desto Geringer sinkt:

  • If das Boot-less wiegt als das Maximale Volumen von Wasser, das es jemals beiseite (displace) drucken Könnte, es schwimmt. Aber es sinkt in das Wasser, bis ihr Gewicht und sterben upthrust genau ausgleichen.
  • Je mehr Last, auf einem Boot sterben hinzufügen Sie, es ist das mehr wiegt, und je weiter Wird es HABEN für Upthrust sterben sinken um sein Gewicht zu balancieren. Warum? Da der Druck des wassers mit der Tiefe zunimmt: die weiter in das Wasser das Boot-sinkt, ohne tatsächlich eingetaucht ist, Desto mehr Auftrieb Erzeugt.
  • If Das Boot auf Versenkung erliegen, bis sie verschwindet, means das, Es ist nicht genug Produzieren Kann Upthrust. Mit Anderen worten, WENN Das Boot mehr als das Gesamtvolumen Wasser wiegt Kann es zur Seite schieben (verdrängt), es sinkt.

Aufwärtsdruck—leicht gemacht

Um die idee von upthrust klar im Kopf zu bekommen, daruber nachzudenken, was passiert, WENN man ein Schiff beladen.

  1. Ohne Last an Bord, sinkt das Schiff ins Wasser um EINEN bestimmten Betrag. Die Menge ein Wasser, das es (schattierter Bereich) verdrängt wiegt so viel Wie das Schiff. Das Gewicht des Schiffes nach unten ziehen (roter Pfeil) und sterben upthrust Hochschieben (blauer Pfeil) und gleich Sind entgegengesetzte Kräfte, so that the Schiff schwimmt.
  2. Was nun, Wenn Wir das Schiff starten Laden? Es sinkt weiter unten, mehr Wasser (Größere schraffierte Fläche) zu verschieben. Das Gewicht des Schiffes und Wadenfänger Ladung nach unten ziehen (roter Pfeil) und sterben upthrust Hochschieben (blauer Pfeil) Sind immer noch gleich, Aber jetzt Sind Torerfolg Grösser.
  3. Angenommen, wir das Schiff ein wenig mehr geladen Werden, so that sie direkt unter der OBERFLÄCHE sinkt Aber weiterhin zu schweben. Auch hier sind das Gewicht nach unten ziehen und sterben upthrust Hochschieben gleich, obwohl Torerfolg Grösser Sind. Aber ein diesem Kritischen Punkt Wird das Schiff verdrängt so viel Wasser Wie nur Irgend Möglich, so that sterben upthrust can not Grösser Werden.
  4. Wir haben Wie das Schiff nicht viel sowieso, Auch lassen Sie uns ein Bleigewicht an der Spitze hinzuzufügen (ein Gewicht, das dicht genug ist zu sinken alle von Selbst). Egal, Wie viel Gewicht wir hinzufügen, Kann das Schiff nicht mehr upthrust Produzieren: sobald es Vollständig untergetaucht ist, Krieg sie auf Tiefe sinkt, es Kann immer Nur eine bestimmte Menge Wasser Einer verdrängen und Eine bestimmte Menge ein erstellen Upthrust. Und das Gewicht des Schiffes ist mehr als, so that auf den Boden sinkt maximal Mögliche upthrust sterben ES. Angenommen, wir ein of this Stelle Eine Riesige Waage Eine Spitze des Schiffes Angebracht sterben. Die scheinbare Gewicht des Schiffes und Wadenfänger Ladung wäre viel Geringer als erwartet, um EINEN Betrag gleich DM Gewicht des verdrängten wassers (die Größe des upthrust). Mit Anderen worten, Wenn Wir das Schiff zu erhöhen, um sterben OBERFLÄCHE vom Meeresboden wollten, Würden wir Eine Hubkraft in Höhe der Differenz between DM Gewicht und DM upthrust (den roten Pfeil minus DM blauen Pfeil) Verwenden Müssen.

Wie Können wir wissen, that upthrust STERBEN auf etwas auf das Gewicht der Ende ende ende Flüssigkeit gleich ist es verdrängt?

If you ein wenig Mathe ertragen Kann, Dann ist es sehr leicht zu Beweisen! Wir brauchen Zwei allgemeine Bits der Physik zu wissen, es zu tun. Zunächst Wird der Druck Definiert als Kraft pro Flächeneinheit (Kraft Geteilt Durch Fläche), so Wird Kraft Auf eine bestimmte Fläche des Kastens ist der Druck MAL der Fläche of this OBERFLÄCHE sterben. Zweitens, der Dass Druck (P) in Einer bestimmten Tiefe (h) in Einems ende ende Flüssigkeit ist gleich der Tiefe MAL density sterben (ρ) Mal g (die beschleunigung der Schwerkraft aufgrund). Oder P = h × ρ × G.

Nun nehmen Sie einen Blick auf of this untergetauchten Box. Wie groß ist der upthrust? Der Wasserdruck an der oberseite der Box ist h1 × ρ × g, während der Druck am Boden h2 ist × ρ × Die G. Druckdifferenz ist (h2−h1) × ρ × g = h × ρ × G.

Da der Bereich des Feldes im Gesamten gleich ist, ist der Unterschied in der Kraft einfach sterben Differenz in Druckzeiten Bereich der Box: h × ρ × G × (w × l)

Aber Weil (h × w × l) das Volumen der Box, und ρ Seine Dichte (oder seine Masse pro Volumeneinheit), ist das Sterben same Wie Differenz sterben in Kraft sagen will, ist gleich m × g, sterben Wobei m Masse der Box ist. m × g is a weitere möglichkeit, das Gewicht der Schachtel zu schreiben.

Deshalb Haben wir bewiesen, sehr schnell, sterben that upthrust auf das Gewicht des Fluids gleich ist der Kasten verdrängt. Mit Anderen worten, sterben mehr ende ende ende Flüssigkeit sterben Box verdrängt (je Grösser sterben Box), Desto Grösser ist sterben upthrust. Und deshalb Größere Boote—diejenigen Verteilt Breiter, mehr Volumen zu besetzen—Kann mehr Sachen tragen.

Durchschnittliche Dichte

If you immer noch von Idee upthrust ein wenig verwirrend, Bern, gehen Sie einfach zurück über density zu denken sterben. Stellen Sie sich vor, Wenn Der Flugzeugträger ein riesiger Metallkasten with the same Volumen (Wie ein GROSSER Schuhkarton) Waren, Teilweise mit Motoren gefüllt, Flugzeuge, Segler, und alles andere—so wiegt genauso viel. Dass das Feld schwimmen Würde, Wenn Es Weniger als Eine Box gewogen STERBEN same Größe mit wasser gefüllt; sonst wäre es zu versenken. Auch kurz gesagt, schwimmt ein Flugzeugträger, Weil ES Weniger als wiegt das same Volumen Einer Wasser—Weil seine mittlere Dichte Geringer ist als sterben des wassers, sterben es umgibt.

Foto: Der einfachste Weg zu verstehen, warum sterben Dinge schweben ist über Archimedes und denken stattdessen über density zu vergessen. Ein Schiff schwimmt, Weil seine Durchschnittliche Dichte Relativ gering ist. Von of this leere Militärtransportschiff ist EFFEKTIV ein riesiger leerer Metallkasten. Teilen Sie seine Gesamtmasse (seine eigene Masse und das Waden Inhalts) Durch sein Volumen und Sie seine mittlere Dichte erhalten. Das ist Weniger als sterben Dichte Eines Festen Metall-Box oder Metall-einer Box mit Wasser gefüllt, und das ist, warum das Schiff schwimmt. Foto von Gary Keen mit freundlicher genehmigung von der US-Marine.

Warum kentern nicht Boote?

If you schon einmal Auf einem Ruderboot An einem Steg gebunden geklettert Haben, Haben Sie ein Gefühl Dafür, Wie sehr instabil kleinen Booten sein Kann, WENN man sie zu beladen Beginnen. Sie If in einem Boot Stehen, Werden Sie EFFEKTIV ein Teil Davon, so that Mann Seinen Schwerpunkt zu Verändern!! !. so that ES sofort viel Höher. Da Sie ein Boot-von der Seite eingeben, verschieben Sich sterben Minute, sterben Sie an Bord schritt, Infos FINDEN Sie den Schwerpunkt auf in RICHTUNG der Stelle, wo Sie Stehen. Nun Wird der Schwerpunkt nicht mehr über der Mitte des Bootes, und das macht Die ganze Sache Zu them drehen. Ein Boot-Kanns von der Seite schwingen Relativ frei zu Seite; Weil es positiv ist Auftrieb, Dauert es nur Eine kleine Kraft, um es im Wasser zu machen Bewegen. Alle stirbt Kombiniert Dinge machen ein kleines Boot-Relativismus leicht zu kentern (auf die Seite drehen und sinken oft). Durch das Sitzen in Einems kleinen Boot-nach unten, Infos FINDEN Sie unter den Schwerpunkt zu senken und es stabiler zu machen.

Größere Boote nicht unter diesem Problem leiden. Erstens neigen sie Schwermetallmotoren sehr tief Unter dem Wasserspiegel Zu haben, sterben sie EINEN niedrigen Schwerpunkt und macht sie Gibt stabiler. Zweitens Haben Sie EINEN größeren Kiel (Eine vertikale Trittbrett unter Wasser, von hinten nach vorne, along der Zentralen "Rücken" unter dem Boot. Der Kiel hilft ein Boot-Rollen (Übergang von Seite zu Seite) zu stoppen oder Kentern, Weil es mehr Kraft Mittel erforderlich Wir Wir Wir, um das Boot-seitlich oder sie drehen Durch das Wasser zu schieben. Der Kiel spielt Auch Eine Rolle bei der Steuerung und den Antrieb des Bootes, wie wir gleich Sehen Werden.

Foto: Kleine Boote can recht instabil sein, Auch Mit Einems Kiel. Der starke Wind Könnte of this Stiefel zum Kentern bringen, alles Weshalb Mannschaft Entlang der Kante sterben sitzen Drehkraft mit IHREM Eigenen Gewicht zu balancieren sterben. Foto von Chad Runge Mit freundlicher von der US-Marine-genehmigung.

Wie Boote Bewegen?

Die Schwerkraft ist Kraft sterben wir haben gegen zu Arb Wenn Wir ein Land gehen sterben. Aber, ideal für ein Begeisterter Schwimmer. Sie wissen es nicht Wirklich ein Problem ist, Auf dem Wasser Bewegen, ideal für Menschen, Weil Ihr Körper Relativierung lebhaften ist: Auch, ideal anzeigen anzeigen anzeigen Ihren Körper vor Allem Wasser ist, es ist nicht alles Wasser (es wiegt Weniger als ein Beutel mit Wasser genau sterben same Größe). Wasserbeständigkeit (Drag) IST bei weitem sterben grösste Kraft Schwimmer gegen zu Arbeiten—und das vergoldete auch von Booten. Je mehr Gewicht ein Boot-Trägt, sitzt Unteren es in Wasser und mehr Wasserwiderstand schafft sterben. Deshalb Boote HaBen scharfe schmale Bögen (Wasser zu schieben sauber aus dem Weg) und gekrümmten Vorderkanten of this Ebene (heben sie aus dem Wasser, Wie sie Bewegen Sich along). Tragflügel schieben this Idee BIS ein Die Grenze von Unterwasser-Flügel mit Empfehlung: Ihren rümpfen bis zu heben und aus dem Wasser, Wie sie Bewegen Sich zusammen.

Foto: Ein Tragflügelboot ist eine art von Stiefel, das Unterwasserflügel used Auftrieb zu erzeugen, Wie es nach vorn, sterben erhöhung der Rumpf über den Wellen beschleunigt Wasserwiderstand zu verringern. Foto von Mark S. Kettenhofen Mit freundlicher von Defense Bilder genehmigung.

Wie andere Meisten Objekte, Boote treiben Sich Newtons Durch Die nutzung von drei Bewegungsgesetze sterben. 1) Sie gehen nicht überall, es sei denn Eine Kraft irgendeiner Art Drückt oder zieht sie; 2) Wenn Es Eine geeignete Kraft ist, es macht sie zu beschleunigen (Bewegen Sich schneller oder in Eine neue RICHTUNG) and a Kraft Größere beschleunigt sie mehr; 3) Wenn Ein-Boot vorwärts gehen Willen, hat es Eine Abwärtsschubkraft anwenden—ebenso muss man MIT Einems Skateboard Auf dem Gehsteig zu schießen zurück Treten (oder mit den Beinen zurückschieben zu Fuß nach vorne).

Die Meisten Boote Verwenden Eine von drei Verschiedenen ArTeN von Macht: Ruder oder Masten, Segel, und Motoren.

Oars und Stöcke

Die Älteste Formular des Schiffsantriebs ist einfach menschliche Kraft. You can ein Boot-rudern Durch das Wasser nach hinten mit Grossen Paddel ziehen oder You can nach vorne etwas Wie ein Floß Punt Durch gegen EINEN Fluss oder Meeresboden abstoßen. Oar-Leistung erreichte Empfehlung: Ihren Höhepunkt with the erstaunlichen Galeeren Entwickelt in der Griechischen und römischen Zeit. Biremen (Vielleicht aus dem Zweiten Jahrtausend vor Christus datiert) had two Plattformen mit Ruderer verpackt, während Triremen (ein paar hundert Jahre BCE erfunden) had drei, quadriremes vier Hatten, und quinquiremes five (obwohl es unsicher ist, ob Boote mit so Vielen Menschen in verpackt, in Einer solchen Höhe, hätte Entweder stabil oder Effizient gewesen). Auf jeden gab sie Kahl Weg Macht zu segeln Fall.

Foto: Menschliche Macht bleibt ein Zuverlässiger Weg, um ein Boot-zu versorgen, Aber es sei denn, Sie Eine same Anzahl von Ruder auf Seiten Beiden (oder halten Seiten tauschen) Werden Sie auf Eine Seite mehr als Die Anderen zu Bewegen. Foto von Lehm Weis Mit freundlicher von der US-Marine-genehmigung.

Segel

If you Bettwäsche zum Trocknen in Einem Starken Wind hängen, Werden Sie genau wissen, Wie Segelboote Arbeiten! Aber Boote wollen nicht immer Mit dem Wind zu segeln weg bläst gerade sie HINTER. In der Praxis, das heißt, sterben Segel HaBen in Einems Winkel positioniert Werden, Aber der Wind Wird Dann versuchen, das Neustarts in diesem Winkel zu blasen statt der RICHTUNG Sie gehen wollen. Die Kraft der Wind Drückt Sie EINEN Weg, so Dass Sie Müssen andere Kräfte als Auch, in anderen Richtungen, um es zu korrigieren and a resultierende (Kombiniert) Kraft in RICHTUNG erzeugen Sie tatsächlich gehen wollen. Zwei weitere Kräfte helfen. Eine is a Kraft von DM Kiel. Wenn Der Wind Das Boot zum Teil seitlich bläst, schiebt der Kiel gegen das Wasser und hilft, das Boot-in Einer Vorwärtsrichtung anzutreiben. You can Auch Winkel das Ruder am Heck des Bootes so, Wie das Wasser, das es trifft, Schiesst es in Einems Winkel, Steuerung des Bootes auf der Seite oder EINEN der Anderen ab sterben. (Rudders used auf der Rechten Seite des Bootes angeordnet zu Werden und steerboards genannt, Weshalb sterben rechte Seite Eines Bootes, nach vorne, nach Wie vor als Steuerbord bezeichnet Wird bis heute LINKE Seite Hafen genannt sterben.)

If you in EINEN Wind zu segeln wollen, Müssen Sie an der Vorderseite des Bootes EINEN dreieckigen oder Lateinsegel zu Verwenden, in Einems Winkel entgegenkommenden zu dem Wind gehängt. Da der Wind das Segel trifft, blast sie um IHN herum und beschleunigt; das Segel Wirkt in ähnlicher Weise ein Einer Tragfläche (die gekrümmte OBERFLÄCHE Eines Flugzeugflügels), Luft um und dahinter zu werfen und das Boot-nach vorne schieben (ebenso Wie Die nach unten Luft Aus einem Flügel ein Flugzeug katapultiert nach oben).

Foto: Jachten HABEN Mehrere Segel, so that sie den Wind aus Jeder RICHTUNG zu fangen. Foto von Eric Brown Mit freundlicher von der US-Marine-genehmigung.

Motoren

Old-Time-Seeleute gerechnet gerechnet gerechnet wurden ohne Wind verloren, Aber das ist kein Problem, das wir jetzt HABEN, muffigen Motoren. das kann Eine Macht Propeller used Werden sterben. Die Ersten motorgetriebenen Booten Hochdruckdampfmaschinen Kohle Betrieben MIT; Moderne Motoren Sind ausnahmslos Mit Dieselmotor. Das Einzige Wirkliche Problem bei der verwendung von Verbrennungsmotoren zum Antrieb von Booten ist, Dass sie Eine Konstante Versorgung mit Sauerstoff benötigen um den Kraftstoff zu verbrennen; das means that man sie nicht Verwenden Können, unter Wasser U-Boote anzutreiben. Es Gibt Eine Abhilfe, Aber: Sie EINEN Dieselmotor in der Nähe der OBERFLÄCHE Verwenden Können, EINEN Generator und Batterien laden zu fahren. used sterben Dann, um EINEN Elektromotor anzutreiben und den Propeller, wenn Unter unter Wasser ist sterben. (Atomkraft is a weitere Option, und means ein U-Boot für Wochen oder Monate in Einer Zeit unter Wasser sein Kann.)

Nicht alle motorbetriebene Boote Verwenden Propeller. Jetski® und jetfoils (groß, Tragflügel Versionen von Jetskis) Verwenden Motoren zum Antrieb Laufräder (Wasserpumpen), sterben EINEN Starken Rückstau weisWasserStrahl erzeugen. Die Kraft des wassers Zurück in die Wasser Kräfte schießen Das Boot nach vorne, ähnlich Wie das heiße Abgas Aus einem Strahltriebwerk.

Welche Materialien Sind Boote aus?

jedes Werkstoff- nur ETWA Kann man Sich denken used Worden Boote Auf einen ZeitPunkt oder ein anderes zu machen. Die Ersten Boote gerechnet gerechnet gerechnet wurden aus Tierhaut, Rinde und Holz; später kam Mit Einer Schöpfkelle das Holz Aus einem sorgfältig ausgewählten Baumstamm Einbäume. In der Antike perfektioniert Bootsbau Die Kunst Bootsbau bis aus getrennten Planken, Die Entweder Durch der Kanten Einer Planke zu den Rändern von Denen um sie Wie Ziegelsteine ​​in Einer Wandbefestigung (die als carvel Gebäude Bekannt ist) oder, noch besser, Durch Überlappung der Bretter von unten nach oben (Eine Technik, sTERBEN als Klinker Gebäude BEKANNT), sterben für Eine leichtere und schnellere Boot-macht. Die industrielle Revolution brachte Eine weitere große Neuerung: das Alter des mächtigen Eisen- und Stahlschiffen. Die Meisten Modernen Schiffe Werden noch heute aus Stahl Gebaut, obwohl es Relativ schwer ist. Deshalb einige Größere Boote jetzt von Starken, Leichten Metallen Wie Aluminium Hergestellt Sind. während kleinere Sind oft von Licht Composites Wie Glasfaser oder superstarken Kunststoffen Wie Kevlar® .

Foto: Aluminium-Schiff: Der HSV 2 ist ein Hochgeschwindigkeits Durch Die US-Marine-Unterstützungsschiff und auf der grundlage Einer wellen Piercing Katamaran-design-used Werden. Beachten Sie Die zwei scharfen Katamaran auf Beiden Seiten des Mittleren Rumpf Rümpfe, sterben ausgelegt Sind, sterben Durch zu schneiden Wellen. Obwohl Scheint das Schiff ein Trimaran sein (mit drei rümpfen) Führt sterben Haupt (Zentral) Rumpf nicht tatsächlich im Wasser sitzen; das schafft viel Weniger Widerstand gegen das Wasser, als das Boot-along bewegt, so Kann es viel schneller gehen. Die HSV-2 Wird in Tasmanien von Incat Gebaut und Ähnliche Zivile Schiffe verkehren auf der Ganzen Welt als Hochgeschwindigkeits-Fähren. Foto von Brian P. Smarr Mit freundlicher von der US-Marine-genehmigung.

Eine kurze Geschichte der Schiffe und Boote

Die Links in diesem Timeline Werden Sie im Allgemeinen auf weitere Informationen in der Wikipedia und Ande Websites.

Vorgeschichte und der Antike

10,000BCE: Erste Boote gehören Flosse, Haut, verstecken und Rindenbooten, Kajaks und Bunkern.

  • 5000BCE–3000BCE: mesopotamischen Segler erfinden Segel.
  • 3000BCE: Die alten Ägypter machen die Ersten Boote aus Holzbohlen.
  • 2500BCE: Minoer und Mykener Werden die Ersten Grossen Ozean-Navigatoren, das Mittelmeer zu erkunden.
  • 1500BCE–27BCE: Griechen bauen Riesen-Kriegsschiffe, darunter Biremen und Triremen.
  • 27BCE–400CE: Römer bauen Galeeren. Die alten Vorfahren der Modernen Kriegsschiffe, mit Innovationen Einer erhöhten Brücke einschließlich.
  • 300BCE: Archimedes (287–212BCE) Zahlen, die Wissenschaft der Flotation aus.
  • 200CE: Lateen Segel weit verbreitet Werden im Mittelmeer eingesetzt (obwohl sie glaubten, BEREITS Sind etwas früher in der arabischen Welt erfunden Zu haben).
  • Mittelalter

    • 300: Wikinger erfinden Klinkerbau.
    • 1200: Die zentrale Steuer Beginnt sterben ersetzen "steerboard."
    • 1400–1600: Die Meisten Grossen Schiffe Sind aus Holz Gebaut und Segel Angetrieben, und Zahnräder umfassen. carracks. Galeeren und Galeonen.
    • 1620: Cornelis Drebble baut das erste U-Boot aus Holz.
    • 15. Jahrhundert: Große Reisen von Christopher Columbus (1451–1506), Vasco da Gama (1460–1524), Ferdinand Magellan (1480–1521), und andere Pionier Ozean Exploration und Weltumsegelung.

    Die große Zeit der Schifffahrt

    • 1777: Erste Eisenrumpfboot Gebaut Wird (in England).
    • 1783: Marquis d’Abbans (1751–1832) baut das erste Dampfschiff.
    • 19. Jahrhundert: Regular "Paketversand" Dienste eingerichtet Sind, um Fahrpläne segelt. Schnelle Klipper Segelrekorde.
    • 1807: Robert Fulton (1765–1815) setzt EINEN Rekord von New York nach Albany mit Einems Dampfer namens Clermont für unterwegs.
    • 1819: Steamboat SS Savannah überquert Atlantik Höhle in Einems Rekord 29 Tage.
    • 1836: Moderne Propeller Sind (unabhängig) von Francis Pettit Smith erfunden (1808–1874) und John Ericsson (1803–1889).
    • 1837: Great Western. genannt ein riesiger Dampfschiff Durch (1806 Isambard Kingdom Brunel Gebaut–1859) Wird die Erste Eisenboot den Atlantik zu überqueren.
    • 1850er Jahre: Englisch shipbuilder John Jordan macht wahrscheinlich erste Verbund Schiff Durch ZUGABE von Holzplanke Verkleidung über Einems Eisenrahmen sterben.
    • 1870-1898: John Holland entwirft und baut die Erste praktische, motorgetriebenen U-Boot, Aber kämpft, um US-Marine — ihr Potenzial zu Überzeugen sterben.
    • 1877: Englisch Erfinder John Thornycroft Patente Eine frühe Formular des Hovercrafts Seerosenblatt basiert schwimmenden Auf einer.
    • 1884: Sir Charles Parsons erfindet Eine hocheffiziente Dampfmaschine Dampfturbine genannt sterben. Im Jahr 1897 Entwickelt er Eine Dampf turbinengetriebenen Motoranlauf genannt Turbinia.
    • 1886: Deutsche Autopionier Gottlieb Daimler Nutzt ein Benzinmotor, ein Boot-anzutreiben.
    • 1886: Glückauf. Einer der Ersten Hochsee-Tanker Wird in Großbritannien und Gebaut Gestartet.
    • 1880: Ruhestand Schwedischen Marineoffizier Charles G. Lundborg erfindet SWATH (Small Waterplane Area Twin Hull) Boote, sterben hoch über den Wellen auf Zwei untergetauchten Rümpfe reiten.

    Foto: Die USS Constitution. Spitznamen "Old Ironsides," ist ein klassisches, dreimastigen Fregatte (Kriegsschiff) aus dem Jahr 1797. Lange von Militärdienst im Ruhestand seit, es ist jetzt ein Faszinierendes Museum in Boston. Foto von Kathryn E. Macdonald Mit freundlicher von der US-Marine-genehmigung.

    Moderne Schiffe

    1900er Jahre: Wohlhabende Menschen Genießen romantische sterben, luxuriöse Alter von Ozean an Bord Liner Wie Mauretania sterben. Lusitania. und Aquitania.

  • 1906: Enrico Forlanini erfindet das Tragflügel. Telefon-Pionier Alexander Graham Bell spielt Auch Eine Rolle in ihrer Entwicklung.
  • 1912: A "praktisch unsinkbar" Luxusliner genannt Titanic Sichert EINEN Platz in der Geschichte als berühmteste Ozean Katastrophe aller Zeiten der, Wenn Es EINEN Eisberg und sinkt trifft, mehr als 1500 Menschen getötet.
  • 1930er Jahre: Die Deutschen Entwickeln den Schnorchel, ein Atemrohr, sterben Dieselmotoren in U-Booten zu betreiben unter Wasser, Wodurch das Risiko der Entdeckung ermöglicht.
  • 1943: Marine-Gasturbinentriebwerke werden zum Ersten Mal used Werd.
  • 1955: US Navy startet erste atomgetriebene U-Boot USS Nautilus.
  • 1956: Ideal X. das erste Containerschiff, Werd ins Leben gerufen von Newark, New Jersey.
  • 1959: Christopher Cockerells Luftkissenfahrzeug macht seine Jungfernfahrt.
  • 1960: Jacques Piccard und Lt. Don Walsh von der US-Marine — Tauchen auf rund 11 km (6 Meilen) im tiefsten Teil der Ozeane, den Marianengraben. in Triest. ein super-Verstärkte Tauchboot (bathyscaphe).
  • 1962: Scripps Institution des FLIP Schiff Zum Ersten Mal Wird used, sterben um Bewegung der Ozeanwellen zu studieren.
  • 1964: Ein tieftauch wissenschaftliche Tauch namens Alvin von Woods Hole Oceanographic Institution in Massachusetts und das Meer bis in Entwickelt Beginnt Eine Tiefe von fast 5 km (3 Meilen) zu erkunden.
  • 1978: Wissenschaftliche Forschungsschiff JOIDES Resolution ins Leben gerufen Wird, so that sterben Wissenschaftler den Meeresboden genauer als je zuvor zu erkunden.
  • 1992: US Navy Schrotte das letzte Wadenfänger riesigen Schlachtschiffe USS Missouri.
  • 1993: US Navy startet Eine experimentelle, Radar unsichtbare Stealth-Boot der Sea Schatten genannt. basierend Auf einer SWATH-Entwurf. Im Jahr 2011 kündigt sterben Meeres es beabsichtigt, das Schiff zu verschrotten.
  • Finde mehr heraus

    Auf of this Webseite

    Bücher

    Geschichte

    • Die Geschichte des Schiffes von Richard Woodman. Conway Maritime Press, 1997. Ein sehr gut lesbar, zugänglich Geschichte, sterben uns von den alten Zeiten Nimmt den Ganzen Weg zum Modernen Containerschifffahrt.
    • Schiffe und U-Boote von Chris Woodford. Facts on File, durchläuft 2004. Meine eigene Führung zur Geschichte der Schiffstechnik alten von den Zeiten auf sterben Neuesten Technologien Chronologisch. Obwohl seit JAHREN Entworfen 9–12, ist es tatsächlich auf der Gleichen Allgemeinen Art von Niveau Wie in diesem Artikel geschrieben und Werd Auch für ältere Leser von Interesse sein. Viele Fotos und Illustrationen.

    Praktische Bücher

    • Ihr Boot-Wissen: Das Handbuch für alles, war Ihr Boot-Arbeit von David Kroenke macht. McGraw-Hill Professional, 2002. Ein praktischer Leitfaden für Bootsbesitzer.
    • Wie Boat Things Arbeit: Ein Illustrierter Führer von Charlie Flügel. International Marine, 2007. Eine praktische Anleitung DIY zur Sache, Wie kleine Motorboote und Segelboote Arbeiten und deckt solche Dinge Wie Motoren, Propeller, Kompasse, Segel und Takelage.

    Für jüngere Leser

    • Schiffe von Chris Oxlade. Lorenz, 1999. Eine sehr EINFACHE 64-seitige Einführung Mit 16 projekten für Kinder zu versuchen. im Alter von 9–12.
    • Warum Float Schiffe? von Susan Markowitz Meredith. Infobase / Chelsea House, 2010. Eine gute kleine (32-Seite) Einführung in die grundlegenden Frage über Schiffe, Aber Auch U-Boote, Kriegsschiffe und sterben DAMIT verbundenen Themen. Ab 8 Jahren–10.

    If you dieser Artikel gefallen.

    Bitte Kopieren Sie nicht Unsere Artikel auf Blogs und Websites andere

    ZUSAMMENHÄNGENDE POSTS