Мала истрага Мостот на каналот треба да носи повеќе кога брод поминува над него Кваркс - Техник
Од Енеа Роуч
Просечен брод со канал е долг околу 100 метри и широк 12 метри. Често тежи 2.000 тони, вклучувајќи го и товарот. Мостот на каналот треба да ја носи оваа огромна тежина дополнително кога бродот ќе помине покрај мостот?
Слушател на Леонардо од Ботроп би сакал да го знае тоа. Малото истражување не можеше да ја измери темата, но центарот за развој на технологија на брод и системи за транспорт во Дуизбург е запознаен со вакви теми. Малото истражување ги посети експертите.
Мостот не ја чувствува тежината на бродот
Брод е тежок како 2.000 автомобили. Меѓутоа, кога бродот поминува преку мост, самиот мост не мора да ја носи оваа огромна тежина: мостот не ја забележува масата на бродот.
Архимедскиот принцип
Тоа е затоа што бродот лебди. Нема повеќе вода на местото каде што е бродот, бродот го турна настрана, точно онолку колку што тежи сам. Пред околу 2.000 години, грчкиот физичар и математичар Архимед од Сиракуза забележал дека лебдечки предмет во вода поместува вода колку што тежи. Овој таканаречен „архимеден принцип“ значи за канал: Брод со тежина од 2.000 тони раселува 2.000 тони вода, така што нема никаква разлика за мостот дали брод вози над него или бродот е на друго место на делот од каналот.
Нивото на водата флуктуира
Значи, колку мостот на каналот треба да носи, не занемарувајќи ја мртвата тежина на мостот, зависи само од тоа колку вода има во каналот. На крстосницата на водниот пат Минден, на пример, каналот Мителланд се води преку Везер во мост долг 400 метри. Каналот има вообичаени димензии на каналот (околу четири метри длабочина и 40 метри ширина), така што мостот треба да носи околу 400x40x4 кубни метри вода, околу 64.000 тони.
Нивото на водата варира природно: влегува дожд, каналот губи дел преку испарување; Ветерот може да ја турка водата заедно и да се акумулира локално, и преку процес на заклучување - без оглед на насоката во која е заклучена - водата се префрла од горната вода, повисокиот дел од каналот, во долната вода, но во зависност од бравата, ова исто така се пумпа назад или Канал надополнет со реки или езера. Накратко: Поради овие мали флуктуации на нивото на водата, каналот тежи повеќе или помалку на места и за кратко време, и со тоа мостот треба да носи повеќе или помалку; но тоа нема никаква врска со бродовите.
Бродовите создаваат бранови
Строго кажано, бродот исто така може селективно да го смени нивото на водата: Бидејќи водата е слаба, потребно е некое време да се остави простор за брод и да се прераспредели околу брод, и така секој брод турка мал бран пред него, и Водата е во движење околу бродот. Се разбира, ова не ја менува вкупната количина на вода: Веќе со око можете да видите дека за да се компензира лакот, има и вдлабнатини во водата околу бродот - мали вдлабнатини каде длабочината на водата е помала. Во просек, нивото на водата околу бродот е константно; и по кратко време и онака водата се смири.
Мостот е оптоварен само со потонат брод
Постои само една ситуација во која мостот на каналот треба да носи значителна дополнителна тежина кога брод поминува над него - и за среќа тоа се случува исклучително ретко: Кога брод протекува и тоне до дното додека го преминува мостот. Од физичка гледна точка, специфичната густина на бродот се менува во овој случај: Шуплините, кои претходно биле исполнети со воздух и обезбедувале пловност, сега се полни со вода. Затоа, бродот поместува помалку вода, и затоа силата на пловност е помала. Бродот тоне на земја и мостот на каналот мора да ја носи тежината на бродот. Каналските мостови се дизајнирани за вакви итни случаи.