Tàu thuyền có thể nổi trên mặt nước nhờ vào nguyên tắc nổi của Archimedes. Nguyên tắc này được tóm tắt như sau: “Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên một vật nhúng trong chất lỏng bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ”.
Nói cách dễ hiểu hơn:
- Khi ta nhúng một vật vào trong nước, vật sẽ làm cho một phần nước bị đẩy ra ngoài. Lượng nước bị đẩy ra ngoài chính là thể tích phần chìm của vật.
- Nước sẽ tác dụng lên vật một lực đẩy hướng lên trên, có độ lớn bằng trọng lượng của lượng nước bị đẩy ra ngoài. Lực đẩy này được gọi là lực đẩy Ác-si-mét.
- Nếu lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn trọng lượng của vật, vật sẽ nổi.
- Nếu lực đẩy Ác-si-mét nhỏ hơn trọng lượng của vật, vật sẽ chìm.
- Nếu lực đẩy Ác-si-mét bằng trọng lượng của vật, vật sẽ lơ lửng trong chất lỏng.
Áp dụng vào trường hợp tàu thuyền:
- Tàu thuyền được thiết kế với khối lượng rỗng lớn, nghĩa là có thể chứa được nhiều nước. Khi ta hạ thủy tàu, một lượng lớn nước sẽ tràn vào bên trong tàu.
- Lực đẩy Ác-si-mét tác dụng lên phần tàu chìm dưới nước sẽ lớn hơn trọng lượng của toàn bộ con tàu. Do đó, tàu sẽ nổi trên mặt nước.
- Càng có nhiều hàng hóa được chất lên tàu, khối lượng của tàu sẽ tăng lên. Tuy nhiên, thể tích phần chìm của tàu cũng sẽ tăng lên tương ứng. Do đó, lực đẩy Ác-si-mét cũng sẽ tăng lên để cân bằng với trọng lượng của tàu và hàng hóa.
- Nếu chất quá nhiều hàng hóa lên tàu, lực đẩy Ác-si-mét có thể không đủ lớn để cân bằng với trọng lượng của tàu và hàng hóa. Lúc này, tàu sẽ bị chìm.
Ngoài ra, hình dạng của tàu cũng đóng vai trò quan trọng trong việc giúp tàu nổi trên mặt nước. Thân tàu thường được thiết kế ** thon dài và nhọn** để giảm bớt lực cản của nước, giúp tàu di chuyển dễ dàng hơn./.
