Lodě

Úvod

Stejně jako u jiných druhů dopravy i vývoj lodní dopravy řešil problém stability dopravního prostředku a jeho pohonu.

Podobně jako u létání lidé museli řešit, jak loď na vodní hladině udržet a pak, jak ji pohánět a řídit.

Děti si mohou vyzkoušet, že ne vše, co hodí do vody, se na vodní hladině udrží a plave.

I když lodě se pohybují po cestách podobně jako automobily, přecijen mají více společného s leteckou dopravou. Například přistát mohou jen na místech k tomu určených. V lodní dopravě se jim říká přístavy. Stejně jako u letadel i vodní dopravní prostředky se vyráběli z materiálu lehčího a těžšího, než je okolní voda. Dále mají společný pohon větrem a pohon vrtulí a oba dopravní prostředky mají palubu. Možná i proto se šéf v letadle i na lodi nazývá „Kapitán“ a personálu se říká stevardi a stevardky.

Historie lodní dopravy z hlediska pohonu.

Historie lodní dopravy sahá až do pravěku. Lidé se usazovali na březích velkých řek, protože po nich mohli putovat a též k nim po řece přijížděli obchodníci vyměňovat si zboží.

Doprava po proudu řeky, stejně jako po větru jde snadno. Ale jak se vrátit zpět? Nejprve lidé používali na pohon vlastní síly. Odstrkovali se dlouhými bidly, ze kterých se vyvinula pádla a vesla.
Na moři a po velkých řekách lidé později kombinovali ruční pohon s plachtou, do které se jim opíral vítr a tím loď poháněl. Když vítr nefoukal, přišla na řadu vesla.
Protože ale veslování, zejména na velké vzdálenosti bylo velmi obtížné, snažili se lidé zdokonalovat systém plachet tak, aby využili i ten nejslabší větříček.
Když byl vynalezen parní stroj, byl okamžitě využit i v lodní dopravě a vznikly parníky. Nejprve parníky kolové, kde stroj poháněl systém lopatek, jakoby původních vesel, ale uspořádaných do kruhu, stejně jako u vodního kola ve mlýně. Tam je tomu ale naopak, tam tekoucí voda roztáčí kolo.
Před téměř 200 lety Čech Josef Ressl vynalezl lodní šroub, což je taková vrtule jako u letadla, akorát že je ponořená do vody, Na rozdíl od letadla, lodní šroub je umístěn na zádi lodi. Tím, že se vrtulka pod vodou točí, vytváří víry, které pohání loď kupředu.
Vesla, pádla a plachty se na lodích používají dodnes, ale spíše při sportu a rekreaci. V lodní dopravě lidí a zboží se dodnes používají lodní šrouby.

 

 Historie lodní dopravy z hlediska stability na vodě.

Jak to, že se plavidlo udrží na vodě?

Nejprve si lidé všimli, že jsou předměty, které na vodní hladině plavou a které se okamžitě ponoří na dno.
Platí stejné pravidlo jako u letadel. Tedy pokud je předmět lehčí než voda, na hladině se udrží, pokud je těžší, potopí se.
Některé druhy dřeva jsou oproti vodě tak lehké, že se na hladině vody udrží, i když na nich někdo stojí, či sedí a snadno udrží i další náklad.
Proto se jako první vodní dopravní prostředky používaly vory, vyrobené z kmenů stromů, či jiných rostlin svázaných k sobě. Vory byly velmi stabilní, nešly převrátit, ale jejich nevýhodou bylo, že hladina byla velmi blízko a neustále polévala horní část voru. To bylo nepříjemné, zvláště když byla voda studená a hlavně voda ničila převážené předměty.
Z jednotlivých kusů dřeva se začaly vyrábět loďky, které měly vypouklý tvar s vystouplými boky, aby se do nich voda nedostala. Na dno takových lodí se mohl bezpečně umístit náklad a převážet ho. Loďky tohoto tvaru byly ale vratké a snadno se převrátili.
Proto se na dno lodí dávali zátěžové kameny a později měli lodě na spodu kýl, který byl pod hladinou a zvyšoval stabilitu tím, že posouval těžiště (viz výroba modelu letadla z balsy - od 3:20 minuty).

 Lodě z materiálu těžšího než voda

 Princip udržení se plavidla na vodě.

Že se nějaký předmět udrží na vodní hladině, je způsobeno tím, že se jakoby trochu ponoří. Ve skutečnosti se naopak zvedne hladina kolem. Děti si na to mohou vzpomenout večer při koupání.
Než vlezou do vany, mohou na místo, kde končí vodní hladina nalepit žvýkačku nebo když jim to rodiče dovolí, namalovat čáru pastelkou.
Když vlezou do vany a sednou si, žvýkačka či barevná čára se potopí – voda se díky jejich tělu do vany nevešla a musela vystoupat výše. A o kolik vystoupala? Právě o objem, který zabírá část našeho ponořeného těla.


"Archimedes Bust
" Licensed under Public Domain via Wikimedia Commons.
Tento zákon popsal Archimédes před více než 2200 lety jako nadlehčování tělesa hydrostatickou vztlakovou sílou, jejíž velikost je rovna hmotnosti kapaliny, tělesem vytlačené.
Tato vztlaková síla se v loďařství nazývá výtlak. To znamená, že loď, která má výtlak 1000 kg , uveze náklad včetně vlastní váhy lodě do 1000 kg k čáře ponoru, což je hranice, kam se až loď může ponořit, aby do ní nenateklo.

 Typy lodí

Existuje mnoho typů lodí podle toho, jaký druh nákladu převážejí. Dále se lodě liší podle konstrukce a druhu pohonu.

 

Osobní lodě se používají pro vlastní individuální přepravu, nebo jako lodní taxi nebo jako výletní lodě pro turisty, či jako lodní hromadná doprava po kanálu např. v Benátkách, stejně jako my jezdíme městským autobusem.
Nákladní lodě převáží neživý náklad po řekách, či na krátké vzdálenosti.
Zaoceánské výletní a nákladní lodě brázdí oceány všech moří.
Lodě slouží nejen pro dopravu, ale i jako prostředek pro obživu lidí na pobřeží moří.
Jsou to rybářské lodě – rybářské bárky, ze kterých chytají námořníci ryby do sítí. Moderní rybářské lodě mají i speciální prostory pro chlazení a uskladnění ulovených ryb během přepravy do přístavu.
V dnešní době se lodě také používají pro zábavu i sport. Tyto lodě jsou moderně konstruované a používají nejnovější, technicky dokonalé materiály. Poskytují dostatek pohodlí pro posádku a umožňují sportovní vyžití, např. potápění.
Dalším typem sportovní lodi je katamarán. Používali ho už od nepaměti domorodí obyvatelé v Polynésii a v Indonésii k rybolovu a přepravě. Dnes se tyto katamarány používají i jinde na světě proto, že jsou velice rychlé a stabilní.
Klasické plachetnice jsou v dnešní době používány pro zábavu a sport. Liší se velikostí i počtem plachet. K pohonu používají vítr, který se opírá do vhodně nastavených plachet. Jak plachty správně nastavit, aby loď plula co nejrychleji je právě tím pravým sportem a uměním.
Pro dojezd do přístavu či pro případ bezvětří mají tyto moderní plachetnice pomocný, obyčejně spalovací motor.

 

 Části lodě

Trup lodi je základ, na kterém je vše ostatní připevněno. V dnešní době je trup vyroben z kovu, jen u sportovních a závodních lodí je trup vyroben z plastů, či jiných kvalitních materiálů.
Paluba lodi je připevněna k trupu a velké zaoceánské osobní lodě a trajekty mají i několik palub. Palubová nástavba bývá také kovová. U malých sportovních lodí bývá paluba ze dřeva, z plastů či jiných materiálů.
Kajuty jsou menší, anebo i větší prostory pro ubytování posádky lodi, nebo pasažéry.
Strojovna, se nachází v podpalubí lodě a v této části jsou umístěny stroje a zařízení pro chod lodi. Je tam naftový motor, který sloužící k pohonu lodi, různá čerpadla pro odstranění zateklé vody, a další zařízení.


"Titanic's propellers"
Licensed under Public Domain via Wikimedia Commons.
Lodní šroub slouží k pohonu lodi. Velké lodě mají i více lodních šroubů.
Kormidlo je podobně jako směrovka u letadla umístěno na zádi a slouží ke změně směru lodi.
Kotva slouží k upevnění lodi ke dnu, když chce kapitán s lodí na moři, či řece stát. Na počátku to byl kámen přivázaný na provaz. Později získala kotva speciální tvar, aby se zabořila do dna a tím loď znehybnila.
Stěžeň je poměrně vysoká tyč z kvalitního kmene smrku, v dnešní době bývá i ze speciální umělé hmoty. Je připevněna na palubu a k trupu lodi. Po stěžni se vytahuje plachta, nebo plachty, eventuálně i ráhno, na kterém je plachta upevněna.
Lodě poháněné větrem tzv. plachetnice používají plachty, do kterých se opírá vítr a tím loď tlačí dopředu. Plachta se dá svinout i roztáhnout zcela, ale i částečně. Vše záleží na směru a síle větru.

 

Výroba modelu lodě z balsy - návod

Cílem tohoto experimentu je osvojení si názvů jednotlivých částí lodě, zdokonalení se v manuální zručnosti a prakticky si děti vyzkouší vyrobit model jednoduché plachetnice.

Příprava

 Postup

 

Zde si můžete podklady k vysvětlovaným tématům volně stáhnout.

Název podkladu VIDEO ke stažení[mp4] VIDEO ke stažení[wmv] Text ke stažení[txt]
Experiment na ověření praktického důsledku Archimédova zákona  (1:40 min) ---
Model plachetnice z balsy - I. část Příprava (1:12 min)
Model plachetnice z balsy - II. část Postup (2:14 min) ---

Pokud chcete k modulu "Lodě" přidat nějaký další příklad využití, jak to funguje, či návod na další experiment, napište nám svůj komentář do textového pole zde dole na konci stránky.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Můžete používat následující HTML značky a atributy: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>