Với sự thay đổi của thời đại và sự tiến bộ của khoa học công nghệ, ngày càng có nhiều phương tiện giao thông xung quanh chúng ta đã mang đến sự tiện lợi to lớn cho cuộc sống của mọi người.
Chẳng hạn như ô tô trên đất liền, tàu trên biển, máy bay trên bầu trời, tên lửa và tàu vũ trụ.
Hôm nay, chúng ta đã mở ra hành trình khám phá không gian mới thông qua phương tiện di chuyển.
Lịch sử sử dụng tàu thuyền làm phương tiện di chuyển của con người gần như dài bằng lịch sử nền văn minh nhân loại. Từ ca nô cổ xưa đến tàu vận tải hiện đại, nhìn chung nó đã trải qua bốn thời đại: kỷ nguyên bè, kỷ nguyên thuyền buồm, kỷ nguyên tàu máy hơi nước và tàu động cơ diesel.
Nếu việc chèo thuyền thời xưa là cuộc thử nghiệm sơ bộ của đại dương thì tàu du lịch ngày nay đang đi nhanh một cách thoải mái trên đại dương. Trong sự thay đổi lịch sử hàng vạn năm này, con người đã dùng trí tuệ để tạo ra hết chương lịch sử lộng lẫy này đến chương khác.
Mọi người có thể đã nhận ra rằng mặc dù con tàu được làm bằng thép nhưng con tàu lại rỗng nên có thể nổi trên mặt nước. Ví dụ, chiếc bình rỗng có thể nổi trên mặt nước. Khi chúng ta bóp cái lon, nó sẽ chìm.
Bất kỳ vật nào cũng sẽ nhận hai lực trong nước, một là trọng lượng của chính nó, hai là lực nổi của nước.
Vật có kích thước càng lớn thì lực nổi càng lớn. Con tàu có thân hình khổng lồ nhưng nhẹ hơn nhiều so với vật thể rắn có cùng thể tích. Vì vậy, sức nổi của tàu bằng trọng lượng của chính nó và nổi tự nhiên trên mặt nước.
Tàu được chia thành tàu lớn và tàu nhỏ. Nhưng dù là loại tàu nào thì tàu cũng phải có boong. Boong tàu cũng được chia thành nhiều lớp. Nói chung, boong tàu được chia thành ba tầng.
Ba tầng này đảm bảo có một không gian rộng rãi dưới đáy tàu. Phần không gian này chính là bí quyết để con tàu không bị chìm.
Chúng ta đều biết công thức tính lực nổi.
Độ nổi bằng trọng lượng của phần chất lỏng bị thay thế bởi vật thể. Khi tàu chìm trong nước, trọng lượng của chất lỏng lớn hơn trọng lượng của chính nó, nghĩa là độ nổi lớn hơn trọng lực.
Chỉ cần trọng lượng của thân tàu không vượt quá sức nổi thì tàu sẽ không bao giờ chìm.
Lớp boong trống giúp giảm trọng lượng của tàu, đồng thời dự trữ một phần sức nổi để đảm bảo tàu sau khi xếp hàng hóa không bị chìm xuống đáy do thay đổi trọng lực.
Sở dĩ tàu không thể chìm trên mặt nước là do tác dụng chung của trọng lượng và sức nổi. Hướng trọng lượng hướng xuống, hướng lực đẩy hướng lên.
Thân tàu còn được gọi là "trái tim nổi", là điểm tập trung lực nổi của tất cả mọi thứ trên thân tàu. Các tàu ổn định thường nằm dưới trọng tâm và cả hai nằm trên cùng một đường ngang thẳng đứng.
Tuy nhiên, mặt biển không hề phẳng lặng. Khi con thuyền đang lái bị sóng vỗ và nghiêng sang một bên, tại sao thuyền không bị lật? Vì thể tích và hình dạng của vật không thay đổi nên trọng tâm của con tàu không thay đổi.
Nhưng tâm nổi thì khác. Khi tàu nghiêng sang một bên thì tâm nổi sẽ quay sang một bên.
Lúc này trọng tâm và tâm nổi không nằm trên cùng một đường thẳng đứng nằm ngang. Trọng lực và sức nổi sẽ cùng hỗ trợ những con tàu bị nghiêng. Đây là lý do tại sao những con tàu lắc lư nhưng không bao giờ bị chìm.