Sungguh menakjubkan bahawa kapal persiaran yang besar tidak serta-merta tenggelam ke dasar lautan. Dengan segala-galanya daripada gelanggang luncur ais dan kolam renang ke gelanggang bola keranjang, spa, pusat beli-belah mini dan panggung wayang di atas kapal, bagaimanakah kapal gergasi ini kekal terapung? Mereka melakukannya melalui gabungan daya apungan, anjakan air, bahan dan reka bentuk.
Bagaimana Kapal Persiaran Kekal Terapung
Kapal direka untuk menggantikan jumlah air yang setara dengan jisimnya sendiri. Pada masa yang sama, tekanan lautan menolak ke atas badan kapal dan melawan daya ke bawah jisim kapal. Daya ke bawah kapal digabungkan dengan daya ke atas lautan bekerja bersama-sama untuk memastikan kapal tetap terapung atau "apung."
Idea asas ini sering dirujuk sebagai Prinsip Archimedes. Mengikut prinsip ini, item terapung apabila berat air yang disesarkan adalah sama dengan berat objek. Bendalir di sekeliling menolak ke belakang dengan daya yang sama dengan jumlah yang disesarkan; apabila kedua-duanya sama, objek terapung.
Berikut ialah cara lain untuk melihatnya. Apabila kapal persiaran duduk di dalam air, ia memberi ruang untuk dirinya sendiri dengan menyesarkan air keluar dan turun. Air bertindak balas dengan menolak ke atas dan masuk kerana ia cuba mengambil kembali ruang yang diduduki kapal persiaran. Keseimbangan daya lawan inilah yang membuatkan kapal itu terapung.
Faktor Tambahan Yang Menyokong Keapungan
Selain daya apungan dan anjakan, terdapat beberapa faktor lain yang membantu kapal persiaran kekal di permukaan air.
Bahan dan Reka Bentuk
Untuk mencapai daya apungan, kapal mesti diperbuat daripada bahan ringan dan kukuh yang lebih tumpat daripada air, seperti keluli kekuatan tambahan. Selain itu, bahan ringan tersebut perlu digunakan dalam reka bentuk yang membolehkan mereka mengalihkan beratnya ke dalam air sebelum ia tenggelam. Kebanyakan reka bentuk itu dilaksanakan di badan kapal yang merupakan badan atau cangkerang kapal yang terletak di bawah dek utama dan menolak air keluar dari laluan dan membolehkan kapal terapung.
Melalui percubaan dan kesilapan selama bertahun-tahun, jurutera mendapati menjadikan badan kapal bulat, lebar dan dalam membantu menyerakkan berat kapal merentasi badan kapal. Badan kapal pesiar besar berbentuk seperti huruf "U." Reka bentuk ini membolehkan air mengalir keluar dari kapal, menghilangkan seretan, memudahkan perjalanan yang lancar dan membantu memastikan kapal berada di landasan yang betul.
Double Hulls dan Ciri Keselamatan Lain
Hanya kekal terapung dan pelayaran dengan lancar tidak mencukupi; reka bentuk badan kapal pesiar juga mesti melindungi orang di dalam daripada halangan seperti gunung ais, terumbu dan beting pasir yang boleh merobek lapisan luar kapal. Untuk mengelakkan malapetaka besar, pembina kapal biasanya menggunakan keluli kekuatan tambahan dan membina kapal mereka dengan badan berganda (bermaksud satu badan kapal di dalam yang lain) sebagai langkah berjaga-jaga tambahan.
Kapal pelayaran juga mempunyai sekat yang boleh membantu mereka kekal terapung sekiranya berlaku kerosakan besar. Pembahagi kedap air ini dipasang di seluruh bahagian dalam kapal dan boleh ditutup untuk menutup air yang mengalir masuk melalui badan kapal yang rosak. Mengehadkan aliran masuk air akhirnya dapat mengelakkan kapal daripada banjir dan karam.
Bagaimana Kapal Pelayaran Kekal Tegak
Sehingga 2016, kapal persiaran terbesar di dunia berukuran kira-kira 210 kaki tinggi, malah rata-rata kapal persiaran masih mempunyai ketinggian yang mengagumkan. Jadi apa yang menghalang mereka daripada terbalik di dalam air? Jawapannya, sekali lagi, dalam reka bentuk badan kapal. Mula-mula, anda mesti memahami perbezaan antara pusat graviti kapal dan pusat keapungannya.
Anjakan Pusat Keapungan Adalah Kunci
Menurut Kotak Alat Kejuruteraan, pusat graviti kapal (titik fokus pusat untuk tolakan graviti ke bawah) tidak boleh diubah. Atas sebab ini, badan kapal berbentuk U kapal pesiar direka bentuk supaya pusat daya apungan (fokus pusat tolakan air ke atas terhadap badan kapal) secara semula jadi beralih apabila kapal itu condong dari satu sisi ke sisi yang lain. Perubahan di tengah daya apungan ini membantu menolak kapal kembali ke kedudukan tegak.
Mengekalkan Garis Tengah
Apabila kapal ditolak tegak, daya tolakan itu secara semula jadi boleh menghayunkannya sedikit melepasi garisan tengah dan menyebabkan ia condong ke sisi lain. Ini dipanggil bergolek, dan inilah yang menyebabkan penumpang mabuk laut. Untuk menangani masalah ini, kapal pelayaran dilengkapi dengan beberapa ciri yang mengehadkan gulungan kapal, termasuk menstabilkan sirip di bawah air dan pemberat aktif atau sistem anti-tumit yang mengepam air laut dengan pantas dari tangki penahan di bawah garis air pada satu sisi kapal ke seberang. Ini membetulkan mana-mana condong ke sisi atau "senarai" kapal mungkin berkembang.
Ciri penstabilan ini sangat berkesan sehingga jarang sekali penumpang pelayaran merasakan sebarang gerakan sebelah ke sisi, dan hampir tidak pernah didengari kapal persiaran berpusing walaupun ia sangat tinggi.
Pelayaran Lancar
Melihat kapal laut besar meluncur di sepanjang laut terbuka boleh menjadi agak mendebarkan. Walaupun pergerakan kapal mungkin kelihatan mudah, pastinya terdapat banyak perkara yang berlaku di bawah permukaan lautan yang memastikan kapal itu tegak dan terapung. Fikirkan tentang itu apabila anda menaiki pelayaran seterusnya.
