Why Ships Float: ಲಕ್ಷಾಂತರ ಟನ್ ತೂಕದ ಹಡಗುಗಳು ಸಮುದ್ರದಲ್ಲಿ ಹೇಗೆ ತೇಲುತ್ತವೆ? ಇಲ್ಲಿದೆ ಅಚ್ಚರಿಯ ರಹಸ್ಯ!

ಸಣ್ಣದೊಂದು ಕಬ್ಬಿಣದ ಮೊಳೆ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಮುಳುಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಲಕ್ಷಾಂತರ ಟನ್ ತೂಕದ ಹಡಗು ಹೇಗೆ ತೇಲುತ್ತದೆ? ನೀವು ಎಂದಾದರೂ ಯೋಚಿಸಿದ್ದೀರಾ? ಹಡಗುಗಳು ಸಮುದ್ರದಲ್ಲಿ ತೇಲುವುದರ ಹಿಂದಿನ 'ರಹಸ್ಯ' ಏನು ಎಂದು ಇಲ್ಲಿ ನೋಡೋಣ.

ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುವನ್ನು ಎಸೆದರೂ ಅದು ಮುಳುಗುವುದು ಸಹಜ. ಸಣ್ಣ ಕಬ್ಬಿಣದ ಮೊಳೆಯನ್ನು ಎಸೆದರೂ ಅದು ಮುಳುಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಇಷ್ಟು ದೊಡ್ಡ ಕಬ್ಬಿಣದ ಹಡಗು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ತೇಲುವುದು ನಿಜಕ್ಕೂ ದೊಡ್ಡ ಆಶ್ಚರ್ಯ. ಹಡಗುಗಳು ತೇಲುವ ಹಿಂದೆ ಒಂದು ಅದ್ಭುತ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ನಿಯಮವಿದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ ಪ್ಲವನಶೀಲ ಬಲ (buoyancy force) ಮತ್ತು ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ತತ್ವ. ಈ ಎರಡು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ತತ್ವಗಳನ್ನು ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳೋಣ.

ಸುಮಾರು 2300 ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಜೀವಿಸಿದ್ದ ಗ್ರೀಕ್ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್, 'ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ತತ್ವ'ವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಅಂದರೆ, ಒಂದು ವಸ್ತುವು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿದಾಗ, ಅದು ತನ್ನ ತೂಕಕ್ಕೆ ಸಮನಾದ ನೀರನ್ನು ಪಕ್ಕಕ್ಕೆ ಸರಿಸುತ್ತದೆ. ಹಾಗೆ ಪಕ್ಕಕ್ಕೆ ಸರಿಸಿದ ನೀರಿನ ತೂಕವು ವಸ್ತುವಿನ ತೂಕಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿದ್ದರೆ ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದ್ದರೆ, ಆ ವಸ್ತುವು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ತೇಲುತ್ತದೆ. ಹಡಗು ಇದೇ ತತ್ವದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಹಡಗು ಸಮುದ್ರಕ್ಕೆ ಇಳಿದಾಗ, ಅದರ ಬೃಹತ್ ಆಕಾರದಿಂದಾಗಿ ಲಕ್ಷಾಂತರ ಟನ್ ತೂಕದ ಸಮುದ್ರ ನೀರನ್ನು ಪಕ್ಕಕ್ಕೆ ತಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಹಡಗಿನಿಂದ ಪಕ್ಕಕ್ಕೆ ಸರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ನೀರಿನ ತೂಕವು ಹಡಗಿನ ಒಟ್ಟು ತೂಕಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ಹಡಗು ಸುಲಭವಾಗಿ ತೇಲುತ್ತದೆ. ಹಡಗು ತೇಲಲು ಇನ್ನೊಂದು ಕಾರಣ ಪ್ಲವನಶೀಲ ಬಲ (Buoyancy). ಅಂದರೆ, ನೀರಿಗೆ ಒಂದು ವಸ್ತುವನ್ನು ಹಾಕಿದಾಗ, ನೀರು ಆ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಮೇಲ್ಮುಖವಾಗಿ ಒಂದು ಬಲವನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಮೇಲ್ಮುಖ ಬಲ ಅಥವಾ ಪ್ಲವನಶೀಲ ಬಲ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.

ಸಣ್ಣ ಕಬ್ಬಿಣದ ಮೊಳೆಯ ಆಕಾರವು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಅದು ನೀರಿಗೆ ಇಳಿದಾಗ, ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದ ನೀರನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪಕ್ಕಕ್ಕೆ ಸರಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನೀರಿನ ಮೇಲ್ಮುಖ ಬಲಕ್ಕಿಂತ ಮೊಳೆಯ ಕೆಳಮುಖ ಬಲವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಮೊಳೆ ಮುಳುಗುತ್ತದೆ. ಹಡಗು ದೊಡ್ಡ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಅದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ನೀರನ್ನು ಪಕ್ಕಕ್ಕೆ ತಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ನೀರಿನ ಮೇಲ್ಮುಖ ಬಲವು ಹಡಗಿನ ತೂಕವನ್ನು ಎತ್ತಿ ಹಿಡಿಯುತ್ತದೆ.

ಕಬ್ಬಿಣದಿಂದ ಮಾಡಿದ್ದಲ್ಲ

ಹಡಗು ತೇಲಲು ಅದರ ವಿನ್ಯಾಸವು ದೊಡ್ಡ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಹಡಗು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಕಬ್ಬಿಣದಿಂದ ಮಾಡಿದ್ದಲ್ಲ. ಹಡಗಿನ ಒಳಭಾಗವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿ ಟೊಳ್ಳಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಕೇವಲ ಗಾಳಿಯಿಂದ ತುಂಬಿರುತ್ತದೆ. ಕಬ್ಬಿಣ ಮತ್ತು ಹಡಗಿನೊಳಗಿನ ಗಾಳಿಯ ಒಟ್ಟಾರೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಿದರೆ, ಅದು ಸಮುದ್ರದ ನೀರಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ. ಇದೇ ಕಾರಣಕ್ಕೆ ಹಡಗು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಆರಾಮವಾಗಿ ತೇಲುತ್ತದೆ.

ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಹೇಳಬೇಕೆಂದರೆ, ಹಡಗಿನ ತೂಕವು ಅದನ್ನು ಕೆಳಕ್ಕೆ ಎಳೆಯುತ್ತದೆ (ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಬಲ). ಆದರೆ ಹಡಗಿನ ಬೃಹತ್ ಆಕಾರದಿಂದ ಪಕ್ಕಕ್ಕೆ ಸರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ನೀರಿನ ಪ್ರಮಾಣವು ಅದನ್ನು ಮೇಲಕ್ಕೆ ತಳ್ಳುತ್ತದೆ (ಪ್ಲವನಶೀಲ ಬಲ). ಈ ಎರಡೂ ಬಲಗಳು ಸಮನಾದಾಗ, ಲಕ್ಷಾಂತರ ಟನ್ ತೂಕದ ಹಡಗು ಕೂಡ ಸಮುದ್ರದಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ತೇಲುತ್ತದೆ.