جلوگیری از ورود آب به کشتی

[عبدالرضا علي پور]

خوب همین موضوع باعث میشه که اب بالا که گرم است حجم کمتری و اب پایین که سرد است حجم بیشتری بین مولکولاشون باشه و ازدیاد همین حجم بین مولکولی باعث میشه که نسبت جرم به حجم اب در عمق پایینتر که میریم به صورت نسبی کمتر و کمتر بشه یعنی چگالی ابی که بالاتره بیشتر از ابی هست که در پایین تره و این کم شدن چگالیه که این نیرو را ایجاد میکنه به خاطر اینکه جسم ما از نظر جرمی و حجمی ثابته و چگالی ثابتی داره و میلی متر به میلی متر که پایین تر میریم این جسم با چگالی ثابت داره در سیالی با چگالی کاهنده فرو میره که این باعث سرعت گرفتن و ایجاد شتاب جسم در حال غرق شدن میشه

آب تراکم ناپذیره آقای علی پور. یعنی چگالی آب در تمام عمق اقیانوس تقریباً ثابته. حالا ممکنه توی مناطق خیلی عمیق، چگالیش به مقدار خیلی کم تغییر کنه ولی این قضیه تقریباً تأثیری توی حل مسایل نداره. درثانی، چگالی آب هر چه به کف اقیانوس نزدیک تر میشیم "بیشتر" میشه و نه "کمتر"، چگالی هوا هم هر قدر به سطح زمین نزدیک تر میشیم بیشتر میشه و نه کمتر چون نقش فشار بر دما می چربه یعنی افزایش فشار مولکول ها رو به هم فشرده تر و چگالی رو زیادتر می کنه، برای همین ادعای شما غیر قابل دفاعه. فقط نکته ای که درباره ی متغییر بودنِ چگالی گفتید، برای هوا ملموس تره، بستگی داره که جسمتون رو از خارج از جو زمین رها می کنید تا به زمین برسه یا از بالای یه ساختمون. محاسباتی که انجام دادم برای حالتی دقیقه که جسم در فواصل خیلی دور از زمین رها نشه تا بشه چگالی هوا رو ثابت فرض کرد.

اگه به نوشته من دقت کنید در مورد هوا هر دو یه چیزی گفتیم من گفتم چگالی هوا از سطح زمین به طرف بالا کمتر میشه و چگالی اب از سطح اب به طرف پایین کمتر میشه یعنی اومدم براشون یه حالت فازی در نظر گرفتم که هر دو دارند از نظر چگالی قرینه هم رفتار میکنند و تو ازمایش هم همینو داره نشون میده ---- اب تو یخ زدن هم مخالف انتظار معمولی که داریم رفتار میکنه به نسبت هوا --- هوا وقتی یخ میزنه حجمش کمتر میشه - اب وقتی یخ میزنه حجمش بیشتر میشه دلیلی هم براش نیست

[عبدالرضا علي پور]

کجایی شیر جوان بیا براتون ازمایش واقعی اوردم که گفته من رو تایید میکنه
https://bigbangpage.com/physics/%D8%AC% ... %BE%D8%B0/
تو این ازمایش خوب دقت کنید هوا را داره از اب کنار میزنه و این باعث میشه اب یخ بزنه و خودتون میدونید چگالی یخ از اب کمتره -- پس همیشه جایی از اب که بافشار هوا در تماس است چگال تر از سطحی هست که هوا کمتر داره بهش اعمال میشه یعنی اب پایین چگالیش کمتر از اب بالاست

[M_J1364@yahoo.com]

لطفاً نمودارِ توی این لینک رو ببینید و بهم بگید که چی ازش دستگیرتون میشه.

[عبدالرضا علي پور]

لطفاً نمودارِ توی این لینک رو ببینید و بهم بگید که چی ازش دستگیرتون میشه.

این داره همونی را میگه که شما میگید و من هم قبل از این ازمایش بهش معتقد بودم میگه از صفر تا عمق 1000 متری چگالی اب بین 1.025 تا 1.028 متغیره و تا اعماق پایین تر هم دیگه همین رنج بیشتر نمیشه

ولی اون ازمایش به من میگه که اینجوری نیست و فرق داره احتمالا --مخصوصا این ازمایش یخ زدن اب تو خلا را که دیدم دیگه بیشتر این ذهنیت برام تقویت شد که ازمایشی که کردم و نتیجش فقط میتونه همینی باشه که دارم میگم -- کلا رفتار اب نسبت به هوا در تضاد هست

[عبدالرضا علي پور]

من الان از هر کسی سوال کنم اب به چه دلیلی یخ میزنه توطبیعت بهم میگه به خاطر سردشدن هواست
خوب تو این ازمایش هوا که نیست کاملا تخیله میشه فشار هوا و خلا ایجاد میشه
از یکی دیگه سوال کنم چرا اب در طبیعت از سطح شروع به یخ زدن میکنه و از عمق یخ نمیزنه نیز جواب مشابهی ممکن است بگیرم
ولی در ازمایش بدون حضور هوا نیز اب از سطح شروع به یخ زدن میکنه به طرف پایین
احتمالا فیزیک نمیتونه درست اب را توضیح بده و یک نیروی پسار براش فرض میگیره
پس تکلیف هوا چه میشه با نیروی پسار مگه ممکنه دو تا جسم کروی تو اب نیروی پسار داشته باشند و تو هوا نداشته باشند
دوتا جسم غیر از حجم و سطح و جرم خودشون که چیز دیگه ای ندارند -- اینها هم باید در هوا و اب اگر قرار باشه یه نیروی جدیدی سرراهشون ایجاد بشه مشابه روشون عمل کنه
پس بازم من قانع نمیشم زیرا در هوا کره سبک تر زودتر میرسه و در اب کره سنگین تر -- دلیل بر میگرده به ساختار ویژه دوتا سیال که ما تو خیلی چیزای دیگه هم داریم میگیم در گازها و مایعات فرق میکنند ---- اب یه سیال است --- هوا هم یک سیال است -- فضا هم یک سیال است -- سیاه چاله هم یک سیال دیگس -- اینها قوانینشون کلا در مقابل اجرام با هم متفاوت است-- این اون نتیجه نهایی است که من از ازمایش خودم دارم میگیرم
--نتیجه کلی من از ازمایش خودم این است که چگالی جسم با چگالی هوا یک جور کار میکنه و با چگالی اب جور دیگه ای داره کار میکنه -- دلیلش هم فقط همونی میتونه باشه که گفتم -- هوا در مقابل سقوط اجسام چگالی افزاینده نشون میده و اب در مقابل غرق شدن اجسام چگالی کاهنده

[M_J1364@yahoo.com]

آقای علیپور، اون نیروی پسار توی همه ی سیالات از آب و روغن تا هوا وجود داره. من اصلاً نمی فهمم شما چی می خواید بگید. توی همون روابطی که دادم اگه به جای چگالی آب، چگالی هوا رو بذارید، بهتون نشون می ده که کودوم ساچمه توی هوا زودتر به زمین می رسه. ده تا فاکتور دیگه مثل ارتفاع و شکل جسم توی زودترو دیرتر رسیدن ساچمه ها دخیله و نمیشه با یه آزمایش ساده یه حکم کلی داد. اصلاً ممکنه توی ارتفاعات کم، یکی از ساچمه ها زودتر به زمین برسه و توی ارتفاعات زیاد، ساچمه ی دیگه زودتر برسه.

من نمی فهمم تشکیل یخ چه ربطی به آزمایش ساچمه ها تو آب داره، نکنه فکر کردید که کف اقیانوس یخ می بنده و ماهی ها تو کف اقیانوس، اسکی زیرآبی می رن!

[عبدالرضا علي پور]

آقای علیپور، اون نیروی پسار توی همه ی سیالات از آب و روغن تا هوا وجود داره. من اصلاً نمی فهمم شما چی می خواید بگید. توی همون روابطی که دادم اگه به جای چگالی آب، چگالی هوا رو بذارید، بهتون نشون می ده که کودوم ساچمه توی هوا زودتر به زمین می رسه. ده تا فاکتور دیگه مثل ارتفاع و شکل جسم توی زودترو دیرتر رسیدن ساچمه ها دخیله و نمیشه با یه آزمایش ساده یه حکم کلی داد. اصلاً ممکنه توی ارتفاعات کم، یکی از ساچمه ها زودتر به زمین برسه و توی ارتفاعات زیاد، ساچمه ی دیگه زودتر برسه.

من نمی فهمم تشکیل یخ چه ربطی به آزمایش ساچمه ها تو آب داره، نکنه فکر کردید که کف اقیانوس یخ می بنده و ماهی ها تو کف اقیانوس، اسکی زیرآبی می رن!

کلا میخوام در اخر سر اینو بگم که تجربه و ازمایش بالاتر از دو خط فرموله که هر روز به طریقی زیر روش میکنند -- دنیای ما نسبی تر از اون چیزیه که بخوای با یه فرمول تجربه و ازمایشات طولانی مدت دیگران را باهاش زیر سوال ببری بحث کلی من که تا اینجا اومد هم همین بود یه شناور بزرگ اگه یه سوراخ تو یه عمق مشخصیش ایجاد بشه با یه شناور کوچک نیرویی که به همون سوراخ مشابه اب وارد میکنه فرق داره و دبی ورودی اب تو شناور بزرگ تر بیشتره زیرا نیروی بیشتری در کار است - از اول هم بحثم همین بود - رو طرح این سوال گفتم ایراد داره -- اگر دوتا لوله اب را در عمق 4 متری ببری طوری که ثابت شده باشند از بیرون این سوال را میشود اینطوری مطرح کرد ولی برای شناور فرق میکنه و باید مولفه دیگری هم باشه زیرا از همون نیرویی های که تا اینجا صحبتشون شد نمیشه برای یک شناور صرف نظر کرد

[M_J1364@yahoo.com]

تمام ناوهای جنگی که می بینید رو آب شناورن از همین چارتا فرمول تو طراحیشون استفاده شده وَاِلاّ یا همشون غرق می شدن یا کارایی مناسب رو نمی داشتن. توی طراحی این کشتی ها هم از مهندسینو فیزیکدان هایی بهره می برن که تو کَلّشون پُرست از فورمول. با صد جور آزمایش دقیق هم درستی این فورمول ها براشون مسلم شده. اصلاً بسیاری از همین فرمول های اساسی، دقیق شده ی تجربیاتی دقیق هستن که سالها قبل درباره ی این موضوعات صورت گرفته. با حرف و چارتا آزمایش با سطل و قابلمه نمی شه یه اصل فیزیکی رو که سال ها امتحانشو پس داده به زیر سؤال برد. ادعاهای شما مثل "زمین تخت گرایانه". اون ها هم با چارتا آزمایش نادقیق و نادیده گرفتن خیلی از مسایل فیزیکی، ادعا می کنن زمین تخته و خیلی از حرفاشونم در وهله ی اول درست به نظر می رسه و آدمایی که تسلطی روی موضوع ندارن فکر می کنن که اینا دارن راست می گن. ولی وقتی تبحر لازم رو پیدا کنید و به بالا و پایین حرفاشون پی ببرید، می بینید که حداقل چندتا موضوع کلیدی رو نادیده گرفتن و به نتایج عجیبو غریب رسیدن.

جواب سؤالات شما همچنان همونه که بود. فشار آب ورودی از سوراخ فقط به ارتفاع سوراخ از سطح آب وابسته ست و به حجم یا جرم جسم شناور بستگی نداره. به غیر از من اینجا افراد دیگه ای هم این موضوعو متذکر شدن. حالا بهتره شما هم یه خرده روی آزمایشاتون شک و این آزمایش ها رو به طرق دیگه (مثل حالتی که خودم بهتون پیشنهاد دادم) تکرار کنید.

[عبدالرضا علي پور]

اشتباه میکنی شما داری میگی اگر من یه لوله پی وی سی با قطر 25 میل را که 4 مترارتفاع داره پر اب کنم ویه زانو سرش بزنم این نیروی که وارد میکنه به دست من با سوراخ در عمق 4 متری یه شناور به قطر 25 میلی متر نیروی یکسانی داره وارد میکنه که این کاملا اشتباس باور نداری برو ازمایش کن یا بده یکی که امکانات داره برات ازمایش کنه

[M_J1364@yahoo.com]

اشتباه میکنی شما داری میگی اگر من یه لوله پی وی سی با قطر 25 میل را که 4 مترارتفاع داره پر اب کنم ویه زانو سرش بزنم این نیروی که وارد میکنه به دست من با سوراخ در عمق 4 متری یه شناور به قطر 25 میلی متر نیروی یکسانی داره وارد میکنه که این کاملا اشتباس باور نداری برو ازمایش کن یا بده یکی که امکانات داره برات ازمایش کنه

بله یکیه فقط به شرطی که با دستتون نذارید آب از زانویی خارج بشه. چون هر چی آب بیشتری به بیرون نشت کنه، ارتفاع آب افت می کنه و فشار آب کم میشه. ولی وقتی کشتی سوراخ میشه با وارد شدن آب به داخل کشتی، نه تنها سطح آب دریا تغییر نمی کنه بلکه با پایین رفتن کشتی، سوراخ هم پایین تر می ره و اختلاف ارتفاع سوراخ و سطح آب زیادتر میشه که باعث میشه نیروی آب وارد شده به سوراخ بیشتر بشه. ولی اگه سوراخ کشتی رو با دستتون مسدود کنید تا آب به داخل کشتی نیاد، نیرویی که دستتون تحمل می کنه با مالِ لوله ی پی وی سی یکیه.

[عبدالرضا علي پور]

اشتباه میکنی شما داری میگی اگر من یه لوله پی وی سی با قطر 25 میل را که 4 مترارتفاع داره پر اب کنم ویه زانو سرش بزنم این نیروی که وارد میکنه به دست من با سوراخ در عمق 4 متری یه شناور به قطر 25 میلی متر نیروی یکسانی داره وارد میکنه که این کاملا اشتباس باور نداری برو ازمایش کن یا بده یکی که امکانات داره برات ازمایش کنه

بله یکیه فقط به شرطی که با دستتون نذارید آب از زانویی خارج بشه. چون هر چی آب بیشتری به بیرون نشت کنه، ارتفاع آب افت می کنه و فشار آب کم میشه. ولی وقتی کشتی سوراخ میشه با وارد شدن آب به داخل کشتی، نه تنها سطح آب دریا تغییر نمی کنه بلکه با پایین رفتن کشتی، سوراخ هم پایین تر می ره و اختلاف ارتفاع سوراخ و سطح آب زیادتر میشه که باعث میشه نیروی آب وارد شده به سوراخ بیشتر بشه. ولی اگه سوراخ کشتی رو با دستتون مسدود کنید تا آب به داخل کشتی نیاد، نیرویی که دستتون تحمل می کنه با مالِ لوله ی پی وی سی یکیه.

درسته چالش خوبی بود به هر حال به همین راحتی میشه تخت گرا شد

[Shayan4321]

دوستان پاسخ این پرسش واقعا ساده هست. به عنوان مثال شما در نظر بگیرید که یک شناور در حال غرق شدن در آب دریا باشد و در این حالت از طرف آن سوراخ یا منفذ ورود آب دریا وارد شناور می شود و آنرا سنگین می کند و به طرف پایین آنرا فرو می برد ولی دقت کنیم که جرم شناور مورد نظر در تعیین ته نشین شدن یا غوطه‌ور شدن آن شناور بسیار مهم هست. به عنوان مثال سازمان فضایی ناسا به بهره گیری از نیروی شناوری یا ارشمیدسی حالت سقوط آزاد رو برای فضانوردان قبل از آنکه وارد مدار هایی با سقوط آزاد پی در پی شوند ایجاد و شبیه سازی می کنند که برای جرم اجسمی مانند انسان ها ممکن هست ولی وقتی در مورد یک کشتی فولادیمیر چند تنی صحبت می کنید قضیه کاملا متفاوت می شود چون دیگر نیروی شناوری وارد بر آن به اندازه ای بزرگ نیست که سبب غوطه وری آن شده و به همین دلیل آنرا ته نشین می کند و حالا اگر بخواهیم واقع بین باشیم برای آنکه از همان ابتدا از ورود سیال مایع با شناور جلوگیری کنیم باید علاوه بر غلبه بر نیروی ناشی از فشار آب در طرفین شناور بر نیروی ناشی از فشار اتمسفریک هم فائق آییم زیرا که طبق اصل هم ترازی (فرض کنیم که یک استخر به عنوان منبع آب هیدرواستاتیک ما در نظر گرفته بشود وگرنه در مورد آب دریا که هیدرودینامیک هست صحیح نمی باشد. ) فشار ناشی از همان ارتفاع در همه نقاط هم تراز و هم سطح همان مایع یکی می باشد و باید نیروی بیشتری در حالت واقعی به دیواره سوراخ وارد کنیم تا جلوی ورود مایع گرفته شود و علاوه بر این اگر در آب دریا در نظر گرفته شده باشد قضیه خیلی پیچیده تر می شود که اساتید دانشگاه فیزیک هم ترجیح می دهند بطور واقعی به آن نپردازند زیرا که باید برای پاسخنرانی قطعی برای آنها معادلات بسیار بسیار پیچیده ای بنام معادلات ناویر استوکس رو حل کنیم که معادلات دیفرانسیلی بسیار دشواری هستند و هنوز مفهوم آنها فهمیده نشده هست به گونه ای که حتی دوران زمین و حرکات تقدیمی زمین نیز در نیروی مورد نیاز لازم در مقابله با ورود آب به کشتی باید در نظر گرفته شود. پس هیچ کدام از دوستان برای حل و بدست آوردن پاسخ در شرایط واقعی راه حل نباید ارائه کنند چون تقریبا چیزی نزدیک به غیرممکن هست که پاسخت دقیق بدست بیاوریم و شرایط مسئله مورد نظر باید مفروضات خاصی داشته باشد که اینگونه نیست.

[عبدالرضا علي پور]

در عمل خیلی فرق داره به همین خاطر هم تو محاسبات تکنس بدنه (ضخامت بدنه ) باید ضریب های اطمینانی نیز خارج از این نیروی وارده از طرف اب در نظر گرفته بشود-- حتا در محاسبه پمپ های تخلیه شناور نیز خیلی این نیروها دخیل است

[عبدالرضا علي پور]

دوستان پاسخ این پرسش واقعا ساده هست. به عنوان مثال شما در نظر بگیرید که یک شناور در حال غرق شدن در آب دریا باشد و در این حالت از طرف آن سوراخ یا منفذ ورود آب دریا وارد شناور می شود و آنرا سنگین می کند و به طرف پایین آنرا فرو می برد ولی دقت کنیم که جرم شناور مورد نظر در تعیین ته نشین شدن یا غوطه‌ور شدن آن شناور بسیار مهم هست. به عنوان مثال سازمان فضایی ناسا به بهره گیری از نیروی شناوری یا ارشمیدسی حالت سقوط آزاد رو برای فضانوردان قبل از آنکه وارد مدار هایی با سقوط آزاد پی در پی شوند ایجاد و شبیه سازی می کنند که برای جرم اجسمی مانند انسان ها ممکن هست ولی وقتی در مورد یک کشتی فولادیمیر چند تنی صحبت می کنید قضیه کاملا متفاوت می شود چون دیگر نیروی شناوری وارد بر آن به اندازه ای بزرگ نیست که سبب غوطه وری آن شده و به همین دلیل آنرا ته نشین می کند و حالا اگر بخواهیم واقع بین باشیم برای آنکه از همان ابتدا از ورود سیال مایع با شناور جلوگیری کنیم باید علاوه بر غلبه بر نیروی ناشی از فشار آب در طرفین شناور بر نیروی ناشی از فشار اتمسفریک هم فائق آییم زیرا که طبق اصل هم ترازی (فرض کنیم که یک استخر به عنوان منبع آب هیدرواستاتیک ما در نظر گرفته بشود وگرنه در مورد آب دریا که هیدرودینامیک هست صحیح نمی باشد. ) فشار ناشی از همان ارتفاع در همه نقاط هم تراز و هم سطح همان مایع یکی می باشد و باید نیروی بیشتری در حالت واقعی به دیواره سوراخ وارد کنیم تا جلوی ورود مایع گرفته شود و علاوه بر این اگر در آب دریا در نظر گرفته شده باشد قضیه خیلی پیچیده تر می شود که اساتید دانشگاه فیزیک هم ترجیح می دهند بطور واقعی به آن نپردازند زیرا که باید برای پاسخنرانی قطعی برای آنها معادلات بسیار بسیار پیچیده ای بنام معادلات ناویر استوکس رو حل کنیم که معادلات دیفرانسیلی بسیار دشواری هستند و هنوز مفهوم آنها فهمیده نشده هست به گونه ای که حتی دوران زمین و حرکات تقدیمی زمین نیز در نیروی مورد نیاز لازم در مقابله با ورود آب به کشتی باید در نظر گرفته شود. پس هیچ کدام از دوستان برای حل و بدست آوردن پاسخ در شرایط واقعی راه حل نباید ارائه کنند چون تقریبا چیزی نزدیک به غیرممکن هست که پاسخت دقیق بدست بیاوریم و شرایط مسئله مورد نظر باید مفروضات خاصی داشته باشد که اینگونه نیست.

نیروی اتمسفر جز این نیروها نیست زیرا هم به شناور و هم به اب داره اعمال میشه ولی نیروهای دیگه ای غیر از نیروی اب در کار هست