كيف يمكن لغواصة أن تطفو على سطح المحيط ؟ ، حيث أن الغواصات هي مركبات تم تجهيزها وبناؤها لأداء عمليات تحت الماء لفترة زمنية محددة ، وفي هذه المقالة سنتحدث بالتفصيل عن الغواصات ، وسنشرح بالتفصيل كيف تطفو غواصة على سطح البحر. ماء.
ما هي الغواصات؟
الغواصة (بالإنجليزية: Submarine) ، هي مركبة مائية قادرة على العمل بشكل مستقل في أعماق الماء أو أن تطفو على السطح ، ويمكن أن تتحرك تحت سطح الماء بسهولة نسبية ، وصناعة الغواصات لها قدرة على الحركة. تاريخ طويل من التجارب والأبحاث حول هذا الموضوع ، والأمريكي ديفيد بوشنيل هو أول إنسان يقوم ببناء غواصة ، وقد استطاعت هذه الغواصة استيعاب شخص واحد واعتمدت في حركتها على الحركة الميكانيكية اليدوية ، وغرقت تحت الماء بملئها. هيكلها بالماء ، ثم بعد ذلك تم تطوير تصميم الغواصات باستمرار حتى وصلت إلى ما هي عليه اليوم ، حيث أن معظم الغواصات اليوم تعمل بالطاقة النووية فهي قادرة على البقاء تحت الماء لفترات طويلة نسبيًا.
في الواقع ، أصبحت الغواصات في البداية عاملاً رئيسياً في الحرب البحرية خلال الحرب العالمية الأولى ، عندما استخدمتها ألمانيا لتدمير السفن التجارية السطحية. لعبت الغواصات دورًا مشابهًا ، ولكن على نطاق أوسع ، في الحرب العالمية الثانية في كل من المحيطين الأطلسي والهادئ. في القرن الماضي ، أصبحت الغواصة التي تعمل بالطاقة النووية ، والقادرة على البقاء تحت الماء لعدة أشهر ، منصة أسلحة استراتيجية مهمة للعديد من الجيوش العسكرية الكبيرة.
أنظر أيضا: متى يطفو الجسم على سطح الماء؟
كيف يمكن لغواصة أن تطفو على سطح المحيط
يمكن أن تطفو الغواصات على سطح المحيط عن طريق تفريغ الخزانات من الماء الموجود بداخلهامن أجل التحكم في الطفو ، تعتمد الغواصة على خزانات خاصة يمكن ملؤها بالماء أو الهواء. على سبيل المثال ، تملأ الغواصات التي تحتوي على خزانات هواء الخزانات بالهواء لتطفو على سطح الماء ، وهذا بدوره يجعل الغواصة أقل كثافة من الماء. حولها مما يؤدي إلى تطفو الغواصة على السطح ، وعندما تحتاج الغواصة إلى الغوص في قاع الماء ، يتم إطلاق الهواء من خلال فتحة تهوية ، وتغمر الخزانات بالماء ، وهذا يجعل الغواصة أكثر كثافة من المياه المحيطة بها مما يؤدي إلى غرقها أو بعبارة أخرى الغوص تحت الماء.
يمكن أن تطفو الغواصة لأن وزن الماء الذي تزيحه يساوي وزن الغواصة نفسها ، وهذا يعني أن قوة ضغط الغواصة التي تدفع الماء إلى الأسفل هي نفس قوة ضغط الماء التي تدفع الغواصة ، وتسمى هذه الظاهرة بقوة الطفو ، وتعمل قوة الطفو بنفس الطريقة في الغواصة أو السفينة في البحر ، لكن الغواصات تختلف عن السفن لأنها تستطيع التحكم في مقدار طفو أجسامها على الماء.
أنظر أيضا: ما الخاصية التي تحدد ما إذا كان يمكن غمر مادة صلبة في سائل؟
أجزاء ومكونات الغواصات
فيما يلي بعض أهم الأجزاء والمكونات الرئيسية للغواصات ، وهي كالتالي:
- هيكل الضغط: هو الهيكل الخارجي للغواصة ، حيث يعتبر ضغط الماء الكبير في قاع المحيطات والبحار من أكبر المشاكل التي قد تواجهها الغواصات ، وبالتالي تحتوي معظم الغواصات على بنائين ، أحدهما داخل الآخر ، بحيث الهيكل الخارجي مقاوم للماء ، بينما الهيكل الداخلي قوي جدًا ومقاوم لضغط الماء الهائل.
- أجنحة (بالإنجليزية: Planes): عندما يكون للغواصات أجنحة تسمى طائرات الغوص ، فإنها تعمل إلى حد ما مثل الأجنحة وأسطح التحكم على متن الطائرة ، مما يخلق قوة صاعدة تسمى الرفع تساعد في التحكم في اتجاه حركة الغواصة.
- الخزانات الداخلية (بالإنجليزية: Ballast Tanks): حيث توجد فراغات بين هيكلين أو بدن الغواصة يمكن ملؤها بالهواء أو الماء ، وهذه هي الخزانات الداخلية ، وتساعد في التحكم في طفو الغواصة أو غوصها.
- محرك: حيث تحتوي معظم الغواصات ، باستثناء الغواصات النووية ، على محركات ديزل وكهرباء ، بحيث يعمل محرك الديزل بشكل طبيعي عندما تكون الغواصة قريبة من السطح ، بينما تعمل المحركات الكهربائية عندما تكون الغواصة في قاع المحيط أو البحر.
- البرج (بالإنجليزية: Tower): حيث يوجد في منتصف الغواصات برج طويل يحتوي على أجهزة ملاحية ومعدات أخرى ، ويستخدم للمراقبة.
- أنظمة الملاحة: حيث تتنقل الغواصات تحت الماء باستخدام مجموعة كاملة من المعدات الإلكترونية المخصصة لأنظمة الملاحة ، يوجد أيضًا نظام ملاحة للغواصات عبر الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، وهناك أيضًا نظام السونار وهو نظام مشابه للرادار حيث يرسل هذا النظام نبضات صوتية في البحر ويستقبلها مرة أخرى من قاع البحر لتحديد مكانها.
في ختام هذا المقال ، عرفنا ذلك كيف يمكن لغواصة أن تطفو على سطح المحيطشرحنا أيضًا نظرة عامة مفصلة عن الغواصات ، وذكرنا جميع أجزاء ومكونات هذه المركبات المائية.