کشتیرانی؛ نعمتی از طرف خداوند

وقتی به پهنه‌ی آرام و بی‌کران دریا نگاه می‌کنیم و کشتی‌هایی را می‌بینیم که بر روی آب حرکت می‌کنند، به یکی از نعمت‌های بزرگ خداوند پی می‌بریم؛ نعمتی که شاید در نگاه اول ساده به نظر برسد، اما زندگی بشر به‌شدت به آن وابسته است.

خداوند در قرآن کریم بارها به حرکت کشتی‌ها در دریا اشاره کرده و آن را از نشانه‌های قدرت و رحمت خود دانسته است. در حالی که آب، مایع و روان است، خداوند چنان خاصیتی در آن قرار داده که اجسام عظیم و سنگین بتوانند بر روی آن شناور بمانند. این پدیده، نشانه‌ای روشن از تدبیر حکیمانه‌ی پروردگار است.

کشتیرانی تنها یک وسیله‌ی حمل‌ونقل نیست، بلکه پلی میان ملت‌ها و فرهنگ‌هاست. به‌واسطه‌ی کشتی‌ها، کالاها، غذاها، داروها و منابع مهم از کشوری به کشور دیگر منتقل می‌شود و زندگی میلیون‌ها انسان آسان‌تر می‌گردد. اگر این نعمت الهی نبود، بسیاری از نیازهای بشر به‌سختی تأمین می‌شد.

قرآن کریم حرکت کشتی‌ها را وسیله‌ای برای «طلب روزی» معرفی می‌کند؛ یعنی انسان با استفاده از این نعمت می‌تواند از فضل خدا بهره‌مند شود. بازرگانان، دریانوردان و حتی مسافران، همگی به نوعی میهمان این نعمت الهی هستند.

از سوی دیگر، دریا با تمام عظمتش به انسان می‌آموزد که چقدر کوچک و ناتوان است. زمانی که طوفان‌ها آغاز می‌شوند و امواج به خروش می‌آیند، همین کشتی‌ها انسان را به یاد خدا می‌اندازند و دل‌ها را به سوی او متوجه می‌کنند.

پس هر بار که نام کشتی و دریا را می‌شنویم، خوب است به یاد داشته باشیم که پشت این نعمت، دستی مهربان و قدرتی بی‌نهایت قرار دارد؛ خدایی که راه‌ها را در دل آب گشود تا بندگانش آسان‌تر زندگی کنند و شکرگزار باشند

نشانه های توحید

در برخی آیات حرکت کشتی ها در دریاها همراه سایر شگفتی های آفرینش به دلیل نظم حاکم بر این پدیده ها و حاکم بودن قوانین فیزیکی مشترک در آنها شايسته تفكر و تأمل و به عنوان شواهدی بر وحدت آفرینش معرفی شده است.

إِنَّ فی خَلْقِ السمَوَتِ وَ الاَرْضِ وَ اخْتِلَفِ الَّیْلِ وَ النَّهَارِ وَ الْفُلْکِ الَّتی تجْرِی فی الْبَحْرِ بِمَا یَنفَعُ النَّاس وَ مَا أَنزَلَ اللَّهُ مِنَ السمَاءِ مِن مَّاءٍ فَأَحْیَا بِهِ الاَرْض بَعْدَ مَوْتهَا وَ بَث فِیهَا مِن کلِّ دَابَّةٍ وَ تَصرِیفِ الرِّیَح وَ السحَابِ الْمُسخَّرِ بَیْنَ السمَاءِ وَ الاَرْضِ لاَیَتٍ لِّقَوْمٍ یَعْقِلُونَ( بقره 164)
ترجمه :
164 در آفرینش آسمانها و زمین ، و آمد و شد شب و روز، و کشتیهائی که در دریا به سود مردم در حرکتند، و آبی که خداوند از آسمان نازل کرده ، و با آن زمین را پس از مرگ زنده نموده و انواع جنبندگان را در آن گسترده و (همچنین ) در تغییر مسیر بادها و ابرهائی که در میان زمین و آسمان معلقند، نشانه هائی است (از ذات پاک خدا و یگانگی او) برای مردمی که عقل دارند و می اندیشند.

((و کشتیهائی که در دریاها به سود مردم به حرکت در می آیند ... (و الفلک التی تجری فی البحر بما ینفع الناس ...).

وَ مِنْ ءَایَتِهِ أَن یُرْسِلَ الرِّیَاحَ مُبَشرَتٍ وَ لِیُذِیقَکم مِّن رَّحْمَتِهِ وَ لِتَجْرِی الْفُلْک بِأَمْرِهِ وَ لِتَبْتَغُوا مِن فَضلِهِ وَ لَعَلَّکمْ تَشکُرُونَ (روم 46)

- از آیات (عظمت و قدرت ) خدا این است که بادها را به عنوان بشارتگرانی می فرستد تا شما را از رحمتش بچشاند (و سیراب کند) و کشتیها به فرمانش حرکت کنند و از فضل او بهره گیرند شاید شکرگزاری کنید.

آری انسان به وسیله کشتیهای بزرگ و کوچک ، صحنه اقیانوسها را می نوردد، و به این وسیله به نقاط مختلف زمین ، برای انجام مقاصد خود سفر می کند، این حرکت مخصوصا با کشتیهای بادبانی ، معلول چند نظام است : نخست بادهای منظمی که در سطح اقیانوسها می وزد (اعم از وزشهای سراسری که به طور مداوم از قطب شمال و جنوب زمین به سوی خط استواء و از خط استواء به سوی قطب شمال و جنوب در حرکتند و بنام آلیزه و کنتر آلیزه معروفند، یا وزشهای منطقه ای که تحت برنامه های معینی حرکت می کنند و به کشتیها امکان می دهند، از این نیروی فراوان و رایگان طبیعی بهره گیرند و به سوی مقصد پیش روند (همچنین خاصیت طبیعی چوب یا فشار مخصوصی که از ناحیه آب به اجسام وارد می شود و آنها را بر سطح آب ، شناور می سازد، و همچنین خاصیت تغییرناپذیر دو قطب مغناطیسی زمین ، که عقربه های قطب نماها را تنظیم می کند، و یا نظام ستارگان آسمان که راه مقصد را به انسان نشان می دهند، آری تا همه این نظامها دست بدست هم ندهند، استفاده از کشتیها با آن فوائد سرشارشان امکانپذیر نیست و در نتیجه اینها نیز آیتی است برای ذات پاک او.
عجب اینکه امروز نه تنها با پیدایش کشتیهای موتوری از عظمت این معنی کاسته نشده بلکه به مراتب بر عظمت آن افزوده است چرا که هنوز مهمترین وسیله نقلیه بشر کشتیهای غول پیکری هستند که گاهی به اندازه یک شهر وسعتدارند، و در آن ، میدانها و مراکز تفریح و زمین بازی و حتی بازار وجود دارد و یا بر عرشه آن فرودگاه عظیمی است برای نشستن و برخاستن هواپیماهای زیاد (تفسیر نمونه).

رام بودن كشتيها در دريا براى انسان، نمودى از نعمتهاى بى‌شمار خداوند و شايسته شكر و سپاس:

در آیاتی از سوره ابراهیم و لقمان و زخرف بدنبال آیات گذشته در انتقاد از برنامه مشرکان و کسانی که کفران نعمتهای الهی کردند، به معرفی خداوند از طریق نعمتهایش میپردازد آن گونه معرفی که عشق او را در دلها زنده می کند، و انسان را به تعظیم در برابر عظمت و لطفش وا میدارد زیرا این یک امر فطری است که انسان نسبت به کسی که به او کمک کرده و لطف و رحمتش شامل او است علاقه و عشق پیدا می کند و این موضوع را ضمن آیاتی چند بیان میدارد.

یکی از این نعمتها امکان استفاده انسان از قوانین طبیعی برای کشتیرانی است

اللَّهُ الَّذِي‌ ... سَخَّرَ لَكُمُ الْفُلْكَ لِتَجْرِيَ فِي الْبَحْرِ بِأَمْرِهِ‌ .... وَ إِنْ تَعُدُّوا نِعْمَتَ اللَّهِ لا تُحْصُوها .... (ابراهيم32 و 34)
خداوند همان کسی است که آسمانها و زمین را آفریده و............. کشتی را مسخر شما گردانید تا بر صفحه دریا به فرمان او حرکت کنند ............... و اگر نعمتهای خدا را بشمارید هرگز آنها را احصاء نخواهید کرد انسان ستمگر و کفران کننده است .
((او کشتی را مسخر شما ساخت هم از نظر مواد ساختمانیش که در طبیعت آفریده است و هم از نظر نیروی محرکش که بادهای منظم سطح اقیانوسها است (و سخر لکم الفلک ).
((تا این کشتیها بر صفحه اقیانوسها به فرمان او به حرکت در آیند)) و سینه آبها را بشکافند و به سوی ساحل مقصود پیش روند، و انسانها و وسائل مورد نیازشان را از نقطه ای به نقاط دیگر به آسانی حمل کنند .

أَ لَمْ تَرَ أَنَّ الْفُلْک تجْرِی فی الْبَحْرِ بِنِعْمَتِ اللَّهِ لِیرِیَکم مِّنْ ءَایَتِهِ إِنَّ فی ذَلِک لاَیَتٍ لِّکلِّ صبَّارٍ شکُورٍ(لقمان - 31)

آیا ندیدی کشتیها بر صفحه دریاها به فرمان خدا، و به برکت نعمت او حرکت می کنند؟ او می خواهد گوشه ای از آیاتش را به شما نشان دهد که در اینها آیات و نشانه هائی است برای کسانی که شکیبا و شکرگزارند

وَ الَّذِي خَلَقَ الْأَزْواجَ كُلَّها وَ جَعَلَ لَكُمْ مِنَ الْفُلْكِ وَ الْأَنْعامِ ما تَرْكَبُونَ‌ لِتَسْتَوُوا عَلى‌ ظُهُورِهِ ثُمَّ تَذْكُرُوا نِعْمَةَ رَبِّكُمْ إِذَا اسْتَوَيْتُمْ عَلَيْهِ‌ ....(زخرف 12 و 13)

و همان کسی که همه زوجها را آفرید، و برای شما از کشتیها و چهارپایان مرکبهائی قرار داد که بر آن سوار شوید - تا بر پشت آنها به خوبی قرار گیرید، سپس نعمت پروردگارتان را هنگامی که بر آنها سوار شدید متذکر شوید، و بگوئید پاک و منزه است کسی که این را مسخر ما ساخت و گرنه ما توانائی آن را نداشتیم

اللَّهُ الَّذِي سَخَّرَ لَكُمُ الْبَحْرَ لِتَجْرِيَ الْفُلْكُ فِيهِ بِأَمْرِهِ وَ لِتَبْتَغُوا مِنْ فَضْلِهِ وَ لَعَلَّكُمْ تَشْكُرُونَ.(جاثيه - 12)

خداوند همان کسی است که دریا را مسخر شما کرد تا کشتیها به فرمانش در آن حرکت کنند و بتوانید از فضل او بهره گیرید، و شاید شکر نعمتهایش را بجا آورید.

وَ تَرَى الْفُلْكَ مَواخِرَ فِيهِ وَ لِتَبْتَغُوا مِنْ فَضْلِهِ وَ لَعَلَّكُمْ تَشْكُرُونَ.(نحل - 14)

و کشتیها را می بینید که سینه دریا را می شکافند تا شما (به تجارت پردازید) و از فضل خدا بهره گیرید، شاید شکر نعمتهای او را بجا آورید.

وَ لَهُ الجَْوَارِ المُْنشئَات فی الْبَحْرِ کالاَعْلَمِ - فَبِأَی ءَالاءِ رَبِّکُمَا تُکَذِّبَانِ(الرحمن 24و25)

و برای او است کشتیهای ساخته شده ای که در دریا به حرکت درمی آیند که همچون کوهی هستند!
- پس کدامین نعمتهای پروردگارتان را انکار می کنید؟

وَ مِنْ آياتِهِ الْجَوارِ فِي الْبَحْرِ كَالْأَعْلامِ. (شورى - 32)

از نشانه های او کشتیهائی است همچون کوهها که در دریا در حرکت است .

وَ آيَةٌ لَهُمْ أَنَّا حَمَلْنا ذُرِّيَّتَهُمْ فِي الْفُلْكِ الْمَشْحُونِ‌ وَ خَلَقْنا لَهُمْ مِنْ مِثْلِهِ ما يَرْكَبُونَ. (يس -41 و 42)

این نیز برای آنها نشانه ای است (از عظمت پروردگار) که ما فرزندانشان را در کشتیهائی که مملو (از وسائل و بارها است ) حمل کردیم .

بدون شک حرکت کشتیها بر صفحه اقیانوسها نتیجه مجموعه ای از قوانین آفرینش است :
حرکت منظم بادها از یکسو.
وزن مخصوص چوب یا مواردی که با آن کشتی را می سازند از سوی دیگر.
میزان غلظت آب از سوی سوم .
و فشاری که از ناحیه آب بر اجسامی که در آن شناور می شوند از سوی چهارم .
و هرگاه در یکی از این امور اختلالی رخ دهد یا کشتی در قعر دریا فرو می رود، یا واژگون می شود و یا در وسط دریا سرگردان و حیران می ماند.
اما خداوندی که اراده کرده است پهنه دریاها را بهترین شاهراه برای مسافرت انسانها، و حمل مواد مورد نیاز از نقطه ای به نقطه دیگر قرار دهد، این شرائط را که هر یک نعمتی از نعمتهای او است فراهم ساخته .
عظمت قدرت خدا در صفحه اقیانوسها و کوچکی انسان در مقابل آن به قدری است که در گذشته که تنها از نیروی باد برای حرکت کشتی استفاده می شد،
اگر تمام مردم جهان جمع می شدند که یک کشتی را در وسط دریا بر خلاف مسیر یک باد سنگین به حرکت در آورند قدرت نداشتند.
و امروز هم که قدرت موتورهای عظیم جانشین باد شده است باز وزش طوفان آنقدر سخت و سنگین است که عظیمترین کشتیها را جابجا می کند، و گاه آنها را در هم می شکند.
و اینکه در آخر آیه روی اوصاف ((صبار)) و ((شکور)) (بسیار صابر و شکیبا و بسیار شکرگزار) تکیه شده ، یا به خاطر این است که زندگی دنیا مجموعه ای است از ((بلا)) و ((نعمت )) که هر دو وسیله آزمایشند، ایستادگی و شکیبائی در برابر حوادث سخت ، و شکرگزاری در برابر نعمتها مجموعه وظیفه انسانها را تشکیل می دهد.
لذا در حدیثی که بسیاری از مفسران از پیامبر گرامی اسلام (صلی اللّه علیه و آله و سلّم ) نقل کرده اند می خوانیم : الایمان نصفان نصف صبر و نصف شکر: ((ایمان دو نیمه است ، نیمه ای صبر و نیمه ای شکر.
و یا اشاره به این است که برای درک آیات با عظمت الهی در پهنه آفرینش انگیزه ای لازم است ، همچون شکر منعم تواءم با صبر و شکیبائی برای دقت و کنجکاوی هر چه بیشتر.

فراهم‌كردن زمينه‌ها و امكانات حركت انسانها در خشکی و دريا، فضیلتی برای انسان نسبت به سایر مخلوقات:

وَ لَقَدْ كَرَّمْنا بَنِي آدَمَ وَ حَمَلْناهُمْ فِي الْبَرِّ وَ الْبَحْرِ وَ رَزَقْناهُمْ مِنَ الطَّيِّباتِ وَ فَضَّلْناهُمْ عَلى‌ كَثِيرٍ مِمَّنْ خَلَقْنا تَفْضِيلًا. (اسراء - 70)

- ما بنی آدم را گرامی داشتیم و آنها را در خشکی و دریا (بر مرکبهای راهوار) حمل کردیم ، و از انواع روزیهای پاکیزه به آنها روزی دادیم ، و بر بسیاری از خلق خود برتری بخشیدیم

دريانوردى جلوه ای از رحمت خدا

رَبُّكُمُ الَّذِي يُزْجِي لَكُمُ الْفُلْكَ فِي الْبَحْرِ ... إِنَّهُ كانَ بِكُمْ رَحِيماً. (اسراء -66)

- پروردگارتان کسی است که کشتی را در دریا برای شما به حرکت در می آورد تا از نعمت او بهره مند شوید، او نسبت به شما مهربان است .

أَ لَمْ تَرَ أَنَّ اللَّهَ سخَّرَ لَکم مَّا فی الاَرْضِ وَ الْفُلْک تجْرِی فی الْبَحْرِ بِأَمْرِهِ ..................إِنَّ اللَّهَ بِالنَّاسِ لَرَءُوفٌ رَّحِیمٌ((حج - 65|)

دعوت خداوند به مطالعه و ژرف‌نگرى، درباره مسخّر و رام بودن كشتيها براى انسان (أَ لَمْ تَرَ أَنَّ اللَّهَ سَخَّرَ لَكُمْ‌) به عنوان جلوه فرمانروايى خداوند( وَ الْفُلْكَ تَجْرِي فِي الْبَحْرِ بِأَمْرِهِ‌) و نمونه ای از رأفت و رحمت گسترده پروردگار( إِنَّ اللَّهَ بِالنَّاسِ لَرَؤُفٌ رَحِيمٌ)

کشتیرانی در دریاهای متفاوت:

وَ مَا یَستَوِی الْبَحْرَانِ هَذَا عَذْبٌ فُرَاتٌ سائغٌ شرَابُهُ وَ هَذَا مِلْحٌ أُجَاجٌ وَ مِن کلٍّ تَأْکلُونَ لَحْماً طرِیًّا وَ تَستَخْرِجُونَ حِلْیَةً تَلْبَسونَهَا وَ تَرَی الْفُلْک فِیهِ مَوَاخِرَ لِتَبْتَغُوا مِن فَضلِهِ وَ لَعَلَّکُمْ تَشکُرُونَ(فاطر 12)
12 - این دو دریا یکسان نیستند: این دریائی که آبش گوارا و شیرین و نوشیدنش خوشگوار است ، و این یکی که شور و تلخ و گلوگیر است ، (اما) از هر دو گوشت تازه می خورید، و وسائل زینتی استخراج کرده می پوشید، و کشتیها را در آن می بینی که آنها را می شکافند (و به هر طرف پیش می روند) تا از فضل خداوند بهره گیرید و شاید شکر (نعمتهای او را) بجا آورید.

آزمایش ایمان و توکل انسانها در سفر های دریایی
آیه 32 سوره لقمان بعد از بیان نعمت حرکت کشتیها در دریاها که هم در گذشته و هم امروز، بزرگترین و مفیدترین وسیله حمل و نقل انسانها و کالاها بوده است ، اشاره به یکی از چهره های دیگر همین مساءله کرده می گوید: هنگامی که آنها بر کشتی سوار شوند، و در وسط دریا قرار گیرند و دریا طوفانی شود، و امواج کوه پیکر، همچون ابرها بالای سر آنان قرار گیرد، خدا را با اخلاص می خوانند)) (و اذا غشیهم موج کالظلل دعوا الله مخلصین له الدین).
اینجا است که انسان با تمام قدرتهای ظاهری که برای خویش جلب و جذب کرده ، خود را ضعیف و ناچیز و ناتوان می بیند، دستش از همه جا بریده می شود تمام وسائل عادی و مادی از کار می افتد، هیچ روزنه امیدی برای او باقی نمی ماند جز نوری که از درون جان او و از عمق فطرتش می درخشد.
پرده های غفلت را کنار می زند قلب او را روشن می سازد، و به او می گوید: کسی هست که می تواند تو را رهائی بخشد!
همان کس که امواج دریا فرمان او را می برند، و آب و باد و خاک سرگردان او هستند.
اینجا است که توحید خالص همه قلب او را احاطه می کند، و دین و آئین و پرستش را مخصوص او می داند.
سپس اضافه می کند: فَلَمَّا نجَّاهُمْ إِلی الْبرِّ فَمِنْهُم مُّقْتَصِدٌ وَ مَا یجْحَدُ بِئَایَتِنَا إِلا کلُّ خَتَّارٍ کَفُورٍ(لقمان - 32)

(اما هنگامی که آنها را به خشکی نجات داد بعضی راه اعتدال را پیش می گیرند (و به ایمان خود وفادار می مانند در حالی که بعضی دیگر فراموش کرده راه کفر پیش می گیرند) و آیات ما را هیچکس جز پیمانشکنان کفران کننده انکار نمی کنند(تفسیر نمونه).

این این تمثیل در در آیات 22 و 23 سوره یونس خطاب به انسانهای ناسپاسی ذکر شده که در مشکلات بزرگ و به هنگام خطر، همه چیز را جز خدا فراموش می نمایند، اما به محض اینکه بلا بر طرف شد، آتش خاموش گشت و مشکل حل گردید بار دیگر ستمگری را پیشه می کند و از خدا بیگانه می شوند.

هُوَ الَّذِی یُسیرُکمْ فی الْبرِّ وَ الْبَحْرِ حَتی إِذَا کُنتُمْ فی الْفُلْکِ وَ جَرَیْنَ بهِمْ بِرِیحٍ طیِّبَةٍ وَ فَرِحُوا بهَا جَاءَتهَا رِیحٌ عَاصِفٌ وَ جَاءَهُمُ الْمَوْجُ مِن کلِّ مَکانٍ وَ ظنُّوا أَنهُمْ أُحِیط بِهِمْ دَعَوُا اللَّهَ مخْلِصِینَ لَهُ الدِّینَ لَئنْ أَنجَیْتَنَا مِنْ هَذِهِ لَنَکُونَنَّ مِنَ الشکِرِینَ(22)

او کسی است که شما را در خشکی و دریا سیر می دهد تا اینکه در کشتی قرار می گیرید و بادهای موافق آنها را (به سوی مقصد) حرکت می دهند و خوشحال می شوند ناگهان طوفان شدیدی می وزد و امواج از هر سو به سراغ آنها می آید و گمان می برند هلاک خواهند شد در این موقع خدا را از روی اخلاص عقیده می خوانند که اگر ما را نجات دهی حتما از سپاسگزاران خواهیم بود.
فَلَمَّا أَنجَاهُمْ إِذَا هُمْ یَبْغُونَ فی الاَرْضِ بِغَیرِ الْحَقِّ یَأَیهَا النَّاس إِنَّمَا بَغْیُکُمْ عَلی أَنفُسِکُم مَّتَعَ الْحَیَوةِ الدُّنْیَا ثُمَّ إِلَیْنَا مَرْجِعُکُمْ فَنُنَبِّئُکُم بِمَا کُنتُمْ تَعْمَلُونَ(23)
اما هنگامی که آنها را رهائی بخشید، (دوباره ) در زمین ، بدون حق ، ستم می کنند ای مردم ستمهای شما به زیان خود شماست ، بهره ای از زندگی دنیا (می برید) سپس بازگشت شما بسوی ماست و (خدا) شما را به آنچه عمل می کردید خبر می دهد.

اصل شناوری کشتی‌ها و عوامل مؤثر بر آن

شناور بودن اجسام بر روی آب یکی از پدیده‌های مهم در فیزیک سیالات است که نقش اساسی در صنعت حمل‌ونقل دریایی دارد. کشتی‌ها با وجود جرم بسیار زیاد، قادرند بر سطح آب باقی بمانند. این مقاله به بررسی علمی اصل شناوری، قانون ارشمیدس و عوامل مؤثر در پایداری کشتی‌ها می‌پردازد.

از گذشته‌های دور، انسان برای سفر و تجارت از مسیرهای آبی استفاده کرده است. ساخت کشتی‌هایی که بتوانند وزن زیاد را تحمل کنند و در عین حال غرق نشوند، نتیجه درک عمیق از رفتار مایعات و قوانین فیزیک است. شناور بودن کشتی‌ها بر پایه اصول مشخص علمی استوار است.

اصل ارشمیدس (Archimedes’ Principle)

طبق قانون ارشمیدس، هر جسمی که در سیال (مانند آب) قرار گیرد، نیرویی رو به بالا از طرف سیال دریافت می‌کند که برابر با وزن مایع جابجا شده است.

به زبان ساده:
اگر وزن آب جابه‌جا شده توسط کشتی برابر یا بیشتر از وزن خود کشتی باشد، کشتی شناور می‌ماند.

این نیرو را «نیروی شناوری» می‌نامند.

نقش چگالی در شناوری کشتی

چگالی برابر است با جرم تقسیم بر حجم (ρ = m / V).
جالب است که جنس کشتی معمولاً از فولاد ساخته می‌شود که چگالی‌اش از آب بیشتر است، اما چون داخل کشتی پر از هواست، چگالی متوسط کل کشتی کمتر از چگالی آب می‌شود. همین عامل باعث شناور شدن آن می‌گردد.

اهمیت شکل بدنه کشتی

طراحی بدنه کشتی به گونه‌ای است که بتواند حجم زیادی از آب را جابجا کند. هرچه حجم آب جابجا شده بیشتر باشد، نیروی شناوری نیز افزایش می‌یابد.
بدنه پهن و توخالی کشتی نقش اساسی در توزیع مناسب وزن و افزایش پایداری دارد.

تعادل و پایداری کشتی

شناوری به تنهایی کافی نیست؛ کشتی باید پایدار نیز باشد. این پایداری به عواملی مانند موارد زیر وابسته است:

مرکز ثقل (Center of Gravity)

مرکز شناوری (Center of Buoyancy)

فاصله بین این دو مرکز (متاسنتر – Metacenter)

هرچه فاصله مناسب‌تری میان این نقاط وجود داشته باشد، کشتی در برابر واژگونی مقاوم‌تر خواهد بود.

شناور بودن کشتی‌ها نتیجه تعادل دقیق بین وزن کشتی و نیروی شناوری است که توسط آب ایجاد می‌شود. قانون ارشمیدس، چگالی متوسط و طراحی مهندسی بدنه، سه عامل اصلی در این پدیده هستند. این اصول علمی پایه و اساس صنعت کشتیرانی مدرن را تشکیل می‌دهند.

چگونه کشتی فولادی بر روی آب شناور می ماند؟

قانون ارشمیدس بیانگر این نکته است که اگر قسمتی و یا تمام یک جسم در آب فرو رود، آن مقدار از وزن خود را که برابر وزن سیال جا به جا شده است، از دست می دهد.

اصول فیزیکی شناوری

ارشمیدس دانشمند تمدن یونان باستان، توانست روابط فیزیکی حاکم بر اجسام شناور را تعریف کند. بر اساس قانون ارشمیدس بر هر جسم شناور یا غوطه ور در آب نیرویی به اندازه وزن آبی که فرضاً حجم جسم را پر کند وارد می‌آید. برای نمونه اگر حجم جسمی ۱ متر مکعب باشد، از سوی آب نیرویی به اندازه ۱۰۰۰ کیلوگرم-نیرو بر جسم به سوی بالا وارد می‌شود. این قانون برای تقریباً همه مایعات صادق است. معمولاً رابطه این قانون به صورت F=(rho)x(g)xV بیان می‌شود.

• rho برای چگالی مایعات (تقریباً ۱۰۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب برای آب)
• g ضریب جاذبه (بر روی زمین، تقریباً۱۰ (دقیقتر ۹٫۸۱) متر بر مجذور ثانیه)
• V حجم جسم، مترمکعب

حال اگر وزن جسم بیش از این نیرو باشد (مثلاً مکعبی از آهن، وزنی معادل ۷۸۰۰ کیلوگرم خواهد داشت) در آب غرق می‌شود، اما اگر وزن جسم کمتر باشد بر روی آب شناور می‌ماند. از همین رو همه کشتی‌ها شکلی مانند تشت (طشت) دارند، تا نسبت حجم به جرم را و به نوبه خود نیروی F را بالا ببرند.

شناور ماندن یک شیء بر روی یک سیال بستگی به چگالی «نسبت وزن به حجم» آن شیء و سیال دارد، بدین ترتیب اگر چگالی شیء کمتر از چگالی آب باشد، آن شیء فقط تا نقطه ای در آب فرو می رود که آب جا به جا شده هم وزن شیء مورد نظر باشد.

اگر چنین اصلی صادق باشد، پس چگونه ممکن است یک کشتی از جنس فولاد بر روی آب شناور بماند در حالی که وزن مخصوص فولاد در حدود هشت برابر وزن مخصوص آب است. حقیقت این است که بدنه کشتی به وسیله هوا که دارای وزن مخصوص 816 برابر کمتر از آب است، پر می شود. پس با این حساب و با در نظر گرفتن اندازه و وزن کلی کشتی، وزن مخصوص واقعی کمتر از وزن مخصوص آب بوده و این امر باعث شناور ماندن کشتی می شود.

به بیان ساده تر یک شیء اگر کمتر از مقدار آبی که همان فضا را اشغال می کند وزن داشته باشد در آب شناور می ماند. یک گلوله کوچک فولادی غرق می شود، ولی یک کشتی بزرگ فولادی شناور خواهد ماند. علت این است که گلوله فقط آب را کمی جا بجا می کند. وزن گلوله از این آب بیشتر است، بنابراین غرق می‌شود. کشتی بزرگ، توخالی است و آب بسیار زیادی را جا بجا می کند. این آب بیشتر از کشتی وزن دارد، در نتیجه کشتی شناور می ماند. شما می توانید این آزمایش را انجام دهید، یک مهره و یک بشقاب شیشه‌ای توخالی را در یک ظرف بزرگ آب قرار دهید. مهره غرق خواهد شد ولی بشقاب شیشه ای تو خالی شناور خواهد ماند.