A kis érdeklődés A csatornahídnak többet kell hordoznia, ha egy hajó áthalad rajta Quarks - Technik
Aeneas Rooch-tól
Egy átlagos csatornahajó körülbelül 100 méter hosszú és 12 méter széles. A terheléssel együtt gyakran 2000 tonnát nyom. Egy csatornahídnak ezt az óriási súlyt még tovább kell viselnie, amikor a hajó áthalad a hídon?
A Bottrop egyik Leonardo hallgatója ezt szeretné tudni. A kis megkérdezés nem tudta mérlegelni az ügyet, de a duisburgi hajótechnikai és szállítási rendszerek fejlesztő központja ismeri ezeket a témákat. Az apró vizsgálat felkereste a szakértőket.
A híd nem érzi a hajó súlyát
Egy hajó olyan nehéz, mint 2000 autó. Amikor a hajó áthalad egy hídon, a hídnak nem kell ezt a hatalmas súlyt viselnie: a híd nem veszi észre a hajó tömegét.
Az arkhimédészi elv
Ez azért van, mert a hajó lebeg. Nincs több víz abban a pontban, ahol a hajó van, a hajó félrelökte, pontosan annyit, amennyit megterhel. Körülbelül 2000 évvel ezelőtt a szirakúzi Archimedes görög fizikus és matematikus megfigyelte, hogy a vízben lebegő tárgy annyi vizet kiszorít, amennyi súlya van. Ez az úgynevezett "arkhimédészi elv" egy csatornát jelent: egy 2000 tonnás hajó 2000 tonna vizet kiszorít, így a hídnak nincs jelentősége abban, hogy egy hajó áthajt-e rajta, vagy a hajó valahol máshol van a csatorna szakaszán.
A vízszint ingadozik
Tehát az, hogy mennyit kell cipelnie egy csatornahídnak, figyelmen kívül hagyva a híd holt súlyát, csak attól függ, hogy mennyi víz van a csatornában. A Minden vízi út kereszteződésénél például a Mittelland-csatornát vezetik át Weser felett egy 400 méter hosszú hídon. A csatornának szokásos csatornaméretei vannak (körülbelül négy méter mély és 40 méter széles), ezért a hídnak kb. 400x40x4 köbméter vizet, kb. 64 000 tonnát kell szállítania.
A vízszint természetesen ingadozik: bejön az eső, a csatorna elpárologtatva veszít valamennyit; A szél összeszoríthatja a vizet és lokálisan felhalmozódhat, és egy zárási folyamat révén - függetlenül attól, hogy milyen irányban van lezárva - a víz a csatorna felső vizéből, a csatorna felső szakaszából az alsó vízbe tolódik, de a zártól függően ezt is visszaszivattyúzzák vagy a A csatornákat folyók vagy tavak töltik fel. Röviden: A vízszint ezen kis ingadozásai miatt egy csatorna helyenként és rövid ideig többé-kevésbé súlyú, és így egy hídnak többé-kevésbé el kell viselnie; de ennek semmi köze a hajókhoz.
A hajók hullámokat hoznak létre
Szigorúan véve a hajó a vízszintet szelektíven is megváltoztathatja: Mivel a víz lassú, némi időbe telik, amíg helyet biztosítunk egy hajónak, és hogy újra eloszlik a hajó körül, és így minden hajó egy kis hullámot tol el maga előtt, és a víz mozgásban van a hajó körül. Természetesen ez nem változtatja meg a teljes vízmennyiséget: Már a szemmel is láthatja, hogy az íjhullám ellensúlyozására a hajó körüli vízben is vannak mélyedések - kis mélyedések, ahol a víz mélysége sekélyebb. Átlagosan a hajó körül a vízszint állandó; és rövid idő után a víz úgyis megnyugodott.
A hidat csak elsüllyedt hajó terheli
Csak egy olyan helyzet van, amikor egy csatornahídnak jelentős további súlyt kell hordoznia, amikor egy hajó áthalad rajta - és ez szerencsére rendkívül ritkán fordul elő: Amikor egy hajó a hídon átkelve szivárog és aljára süllyed. Fizikai szempontból a hajó fajlagos sűrűsége ebben az esetben változik: A korábban levegővel feltöltött és felhajtóerőt biztosító üregek most vízzel vannak feltöltve. A hajó ezért kevesebb vizet kiszorít, és így a felhajtóerő kisebb. A hajó a földre süllyed, és a csatorna hídjának viselnie kell a hajó súlyát. A csatornahidakat ilyen vészhelyzetekre tervezték.