איך האוניות מחזיקות מעל פני המים ולא טובעות?
איך אוניה לא שוקעת?


ארכימדס הוא שגילה את עקרון הציפה. כשגוף כמו אוניה נמצא בתוך הים, צפוי כוח המשיכה למשוך אותו למטה ולגרום לטביעתו. אבל הנוזל מפעיל עליו כוח שמנוגד לכוח המשיכה - זהו כוח ציפה. חשוב גם ההבדל בצפיפויות החומר, שבין הגוף לנוזל - אם צפיפות הגוף נמוכה מצפיפות הנוזל, מספיק יהיה לדחות מים בנפח קטן מנפח הגוף כדי שהוא יצוף. אם הצפיפות של הגוף תהיה גדולה משל הנוזל - הוא ישקע.

כשכוח הציפה וכוח המשיכה משתווים זה לזה, צף הגוף, במקרה הזה האוניה, על פני הנוזל - הוא הים. ככל שהאוניה רחבה יותר - כוח הציפה יגבר. כשהים לא מצליח להפעיל על הגוף כוח ציפה מספיק, גובר כוח המשיכה על כוח הציפה של הים והגוף שוקע, או במקרה של האוניה - טובע.

אגב, יורדי הים יודעים את הכלל השימושי הזה ולכן כשאוניות היו מתחילות לטבוע, הם היו ממהרים להשליך את כל החפצים שאינם נחוצים, כדי להקל את משקל האוניה ולהגיע לאיזון בין כוח הציפה לכוח המשיכה.

גם מהנדסי ספינות יודעים זאת ולכן ספינות משא כבדות יהיו תמיד רחבות יותר מספינות שאינן נושאות משא כבד.


הנה הסבר לאופן בו אוניות בים צפות:

http://youtu.be/xniW3_afO-0

הסיבה שהקרח צף על המים, בניגוד להיגיון הכימי, היא מעניינת. מסתבר שהמים מתנהגים באופן שונה מכל חומר אחר. יש להם התנהגות כימית ייחודית.

אם מים מוצקים, בטמפרטורה נמוכה, אמורים להיות בעלי נפח קטן יותר, כמו שכל חומר מתנהג, מסתבר שבמים זה לא מה שקורה. הנפח של קרח, מים קפואים במצב מוצק, הוא דווקא יותר גדול, מאשר הנפח של המים במצב נוזלי.

תוכלו לבדוק את זה על ידי הקפאת כוס מים במקפיא. אם תסמנו לפני כן את קו המים בטוש, תראו שכשהמים הופכים לקרח, הם עוברים אותו. המים הקפואים, הקרח, התרחבו בנפחם. זה שונה מהתכונה של כמעט כל חומר אחר בטבע - רוב החומרים דווקא מתכווצים כשהם במצב מוצק!

מה שמשתנה במים הקפואים הוא צפיפות החומר. ובגלל שצפיפות הקרח קטנה יותר מצפיפות של המים הנוזלים, הקרח צף על פני המים ולא שוקע.


הנה סרטון מתורגם על הסיבה שהקרח צף על המים (מתורגם):

http://youtu.be/UukRgqzk-KE

תאילנד היא המקום לראות בו שווקים צפים. אלה הם שווקים שבהם נמכרת הסחורה במקום בדוכנים הניצבים על פני האדמה, בסירות הצפות על פני המים. המים הללו הם מי ים, או אגם גדול.

רוב התיירים בתאילנד מגיעים לשוק הצף והממוסחר "דמנואן סדואק" שבבנגקוק הבירה. השוק הזה נחשב לשוק הכי מרשים וצבעוני ומן הסתם גם הכי תיירותי.

בעיירה אמפווה, שנמצאת כ-80 קילומטרים מהבירה בנגקוק, יש שוק צף מקומי וללא תיירים. השוק הזה פועל בשעות אחר הצהריים והערב, בסופי שבוע (ימי שישי עד ראשון) בלבד. הוא נחשב הרבה יותר אותנטי, כי התיירים המעטים שמגיעים אליו, עוד לא שינו את אופיו והוא משרת בעיקר את המקומיים. המחירים גם הם נמוכים, בהתאם.

בשוק הצף של אמפווה מוכרים עבודות יד, צעצועים, מזכרות, תכשיטים, בגדים ועוד.


הנה השוק הצף המתויר ביותר:

https://youtu.be/mwIIuSvu8CE


הסבר על השוק הצף של בנגקוק:

https://youtu.be/TMXZA5gVx5s?t=50s


השוק הצף באמפווה באנגלית:

http://youtu.be/hkGfKfSkyIk


והשוק הצף בתאילנד:

http://youtu.be/YVOlUt_2tmw

חוק ארכימדס קובע שקרחון השקוע במים, רק 8 אחוזים ממנו, פחות מעשירים מהקרחון, נמצאים מעל לפני המים. זו הסיבה לביטוי 'קצה הקרחון' שנאמר בהקשרים שונים, כשרוצים לומר שיש המון דברים שלא ידועים, לעומת מה שידוע ושהוא מספיק מזעזע או חמור.


הנה החלוקה בין החלק הנראה והחלק שמתחת למים בקרחון (יש תרגום עברי):

http://youtu.be/-PPGe7MU6ME


וקרחונים מדהימים ברחבי העולם:

http://youtu.be/28qEiWbpGQo

בעיר נינג' שבדרום מזרח סין, חיים כבר דורות רבים אנשי הטנקה, "צועני הים" של סין, בבתים צפים. בכפר הדייגים הצף שלהם חיים כ-7,000 איש שמעדיפים את החיים הפשוטים על המים על חיים מודרניים ויבשים מחוץ לאוקיינוס.

הם נמצאים בכפרים הצפים הללו מאז שושלת טאנג הסינית, בה היו דייגים שהעדיפו לחיות בכלי השיט שלהם כדי להימנע מתקיפות ואלימות כנגדם.

פעם הם היו כל כך נפרדים מהאוכלוסיה הסינית שנאסר עליהם להינשא ולחבור לאנשי היבשת ואפילו הלוויות של המתים שלהם נערכו על הים.

כשהוכרזה הרפובליקה העממית של סין שודרג מעמדם וכל ההגבלות הוסרו. חלקם אף בנו בתים על החוף אך רובם נשארו לחיות על המים, ממש כמו אבותיהם.


הנה כפר הדייגים הצף של סין:

http://youtu.be/f8Fk1nib2RE


נופי שיכוני הסירות שבכפר הדייגים העצום שבמחוז נינג':

http://youtu.be/U-1qSax7g6c


ומצגת וידאו של תמונות מהנופים המיוחדים של כפרי הסירות:

http://youtu.be/ET6POk-u_Yc

אנשי הבג'או (Sama-Bajau), "צועני הים" של בורניאו, הם אנשים מדהימים שחיים ממש על הים. רבים בעולם חיים בצורה כזו או אחרת בים ומעליו, אבל אנשי הבג'או מבורניאו שבדרום מזרח אסיה הם דוגמה קיצונית לקהילת אנשים שממש חיה באוקיינוס, לאחר שהקימה כפרים שלמים על פני המים.

כשהם עולים מדי פעם על היבשה, רבים מצועני הים מדווחים על בחילות וסחרחורות ובאופן כללי על תחושה לא נוחה. אפשר לקרוא לזה בחיוך "מחלת יבשה", על משקל "מחלת ים"...

משום כך, רבים מחבריה נמנעים מלהגיע אל היבשה. משום שהם מתגוררים בבתי סירות ובבקתות כלונסאות הבנויות על פני הים או על גבי שוניות האלמוגים. הם מכונים "צועני הים".

אגב, הבג'או הם מהדייגים התת-ימיים המיומנים ביותר ומיומנותם העיקרית היא בלקיחת אוויר לריאות וירידה לדוג במעמקים. ראייתם המעולה מתחת למים מאפשרת להם לצוד דגים על ידי הטלת חנית.


הנה סרטון על אנשי הים של כפרי הדייגים של הבג'או:

https://youtu.be/GHe5I4dnrw4


רבים מהם דייגים:

https://youtu.be/jzvQPLVQpSA


הם צוללנים מדהימים ודייגים מעולים בחנית:

https://youtu.be/T3fOf5YZI-Q


רבים מהמערב יודעים שניתן ללמוד מהם על ציד כזה, מתחת לפני המים:

https://youtu.be/lxX1YwvUInw


וסרט תיעודי קצר על אנשי הים של הבג'או:

https://youtu.be/6-oDEndXU0U?long=yes

צוללת היא כלי שיט שנע ופועל מתחת לפני הים. יכולת הציפה של הצוללת מבוססת על חוק ארכימדס. כדי לצלול מתחת לפני הים מפעילות הצוללות רעיון שמשקל המים שהיא דוחה יהיה שווה למשקל שלה ולכן משקלה במים מתאפס. אם משקלה יהיה גדול יותר - היא תשקע לעומק הים, בעוד שאם המשקל שלה קטן יותר משל המים שהיא דוחה - היא תצוף.

כדי לרדת למעמקי הים יש בצוללת מיכלי כובד, שאותם ממלאים במים, כדי לצלול. אם רוצים לעשות את הדבר ההפוך, לעלות לפני הים, ממלאים את מכלי הכובד באוויר דחוס, שדוחק את המים החוצה ומקטין את משקל הצוללת וגורם לה לעלות לפני הים.

כמובן שלא כל שינוי בעומק של הצוללת מחייב מילוי מי ים במיכלי הכובד או ריקונם. כמו הגה הכיוון שמכוון את הצוללת ימינה ושמאלה, ישנם לצוללת גם הגאי עומק. הגאי העומק הם מעין כנפיים קטנות שביכולתן לשנות את זווית הצוללת כלפי מעלה ומטה ובכך לסייע לה לעלות ולרדת בעומקי הים.


הנה הסבר באנימציה על שיטת הצלילה של הצוללות ואיך הן עולות ויורדות:

http://youtu.be/yb3e4IegeJ0


וצוללות הענק מסוג טייפון עולה ויורדת במים:

http://youtu.be/Yfn19IxP18c?t=3s