Warum sinkt ein großes Schiff nicht?

Warum sinken große Schiffe nicht?

Die gigantischen Abmessungen großer Schiffe lassen vermuten, dass sie einfach zu schwer sind, um zu schwimmen. Doch trotz ihres enormen Gewichts bleiben sie dank eines physikalischen Prinzips an der Oberfläche: Auftrieb.

Das Prinzip des Auftriebs

Auftrieb ist eine aufwärts gerichtete Kraft, die auf einen in eine Flüssigkeit eingetauchten Körper wirkt. Sie entsteht dadurch, dass der Druck der Flüssigkeit auf die Unterseite des Körpers größer ist als auf die Oberseite. Dieser Druckunterschied ergibt sich aus der Gewichtskraft der Flüssigkeitssäule über dem Körper.

Schiffe: Verdränger von Wasser

Schiffe sind so konzipiert, dass sie Wasser verdrängen. Wenn ein Schiff ins Wasser eintaucht, verdrängt es eine Wassermenge, die seinem eigenen Volumen entspricht. Diese verdrängte Wassermenge übt eine aufwärts gerichtete Kraft auf das Schiff aus, die dem Gewicht des verdrängten Wassers entspricht.

Ausgleich von Gewicht und Auftrieb

Die Gewichtskraft eines Schiffes ist die Summe aus dem Gewicht seiner Struktur, seiner Ladung und seiner Passagiere. Diese Gewichtskraft wirkt nach unten und ist der Auftriebskraft entgegengesetzt. Für einen stabilen Auftrieb müssen sich Gewicht und Auftrieb ausgleichen.

Hohlräume und reduzierte Dichte

Große Schiffe haben zahlreiche Hohlräume wie Frachträume, Passagierkabinen und Treppenhäuser. Diese Hohlräume verringern die mittlere Dichte des Schiffes. Je geringer die Dichte, desto größer ist der Auftrieb für ein bestimmtes Volumen.

Fazit

Das bewährte Prinzip des Auftriebs erklärt, warum selbst riesige Schiffe nicht sinken. Die verdrängte Wassermenge gleicht exakt der Gewichtskraft des Schiffes aus, wodurch eine aufwärts gerichtete Kraft entsteht, die das Schiff an der Oberfläche hält. Die Konstruktion des Schiffes mit Hohlräumen trägt zur Reduzierung der mittleren Dichte bei und ermöglicht so einen noch größeren Auftrieb.