Riesige Schiffe, die das Rückgrat des heutigen Handels sind, können in mehr als einer Woche die Lücken überwinden, die Flugzeuge in Stunden machen können. Auch diese Werkzeuge sogar langsamer als die Durchschnittsgeschwindigkeit, die wir mit dem Fahrrad erreichen könnenbewegt sich schnell.
Darüber hinaus sind die modernen Frachtschiffe von heute, über hunderttausend Pferdestärken produzieren kann. Diese Zahl ist zehnmal höher als selbst die stärksten Autos. Wie kommt es, dass die Schiffe immer noch so langsam fahren?
Motoren auf Schiffen können Hunderttausende PS erzeugen, aber warum bewegen sie sich so langsam?
Die Antwort auf diese Frage ist tatsächlich PS pro Tonne Es kommt heraus, wenn wir auf seinen Wert schauen. Obwohl die riesigen Motoren auf den Schiffen hunderttausende PS leisten, ist die Belastung der Schiffe ebenso hoch; umso mehr.
Allerdings diese gigantischen Fahrzeuge mit enormer Reibungskraft erfüllt ist. Vor allem der untere Teil der beladenen Schiffe taucht meterweit ins Meer ein. Die Fläche des Schiffes unter dem Meer bestimmt auch die Größe der Reibungskraft.
Wie stark diese Reibungskraft das Schiff bremst, hängt natürlich von der Motorleistung ab. Je mehr Leistung der Motor erzeugt, desto höher ist die Reibungskraft, der er widerstehen kann; weiter beschleunigen kann.
Aber alles hat eine Grenze: Hier kommt der Begriff „extreme Geschwindigkeit“ ins Spiel:
Egal wie hoch Sie ein Objekt fallen lassen, seine Fallgeschwindigkeit erhöht sich nicht unbegrenzt. Dies ist jedoch keine Situation, die nur wirksam ist, wenn ein Gegenstand herunterfällt. Die maximale Geschwindigkeit, die ein Objekt erreichen kannhängt von der Reibungskraft ab, die mit seiner Masse auf ihn einwirkt, und von der Druck-/Zugkraft, die er ausübt.
Hier stellen wir die Verbindung zu den Schiffen her. Das Schiff wird weiter beschleunigen, solange die vom Motor erzeugte Leistung höher ist als die Reibungskraft. Aber nach einer Weile wird seine höchstmögliche Geschwindigkeit erreichen.und es wird nicht mehr beschleunigen können.
Das ist der Preis für viele große Schiffe im beladenen Zustand (wenn der rote Bereich unter dem Schiff vollständig unter Wasser ist). 25 Knoten‚ es passiert.
Wenn ein Schiff mit einem Eins-zu-Eins-Motor einen kleineren Rumpf hätte, könnte es natürlich schneller fahren. Infolgedessen sind seine Masse und die Kontaktfläche mit dem Wasser geringer. Ebenso verändert die Beladung des Schiffes und wie weit es ins Wasser „eintaucht“ den Bereich, in dem die Reibungskraft angreift.
Wie können Schnellboote also hohe Wände erreichen?
Hochgeschwindigkeitsboote bewegen sich nicht schnell mit Motoren, die nur hohe Pferdestärken erzeugen. Das Design dieser Stiefel spielt auch eine große Rolle. Schnellboote haben ein Design, das es dem Fahrzeug ermöglicht, sich tatsächlich über das Wasser zu erheben, wenn das Fahrzeug beschleunigt.
Auf diese Weise verringern sich die Kontaktfläche des Fahrzeugs mit dem Wasser und die auf das Fahrzeug ausgeübte kumulative Reibungskraft.
Was braucht es, damit Schiffe schneller fahren?
- Nur einer der Motoren, die riesige Frachter bewegen.
Zuerst die Motoren viel höhere Leistung erzeugen braucht. Aber selbst wenn die erzeugte Leistung verdoppelt wird, erhöht sich die Geschwindigkeit nicht im gleichen Maße. Denn mit zunehmender Motorleistung steigt auch die auf das Schiff ausgeübte Reibungskraft, wie im Diagramm der Spitzengeschwindigkeit zu sehen ist.
Zweitens müssen Schiffe viel innovativere, reibungsärmere Konstruktionen haben. Diese Konstruktionen sind jetzt nicht auf Frachtschiffe und riesige Kreuzfahrtschiffe anwendbar. Eines der auf einigen kleinen Schiffen angewendeten Designs lautet wie folgt:
