הובלת סחורות דרך הים בצפון רצופת קשיים. קרום הקרח העבה המכסה את פני האוקיאנוס מעכב את תנועת הספינות, מה שהופך את הניווט הרגיל לבלתי אפשרי. כדי לפתור בעיה זו הם משתמשים בכלי עזר - שוברי קרח. ספינות חזקות אלה מסוגלות לשבור כיסוי קרח וליצור מעברים לקרוואנים תובלה.
הוראות
שלב 1
מתוך קורס פיזיקה בבית הספר, ידוע שגוף השקוע בנוזל פועל על ידי כוח הדוחף את האובייקט כלפי מעלה ושווה למשקל הנוזל העקור. לחץ רוחבי נוסף פועל על ספינה בקרח, שיכולה למחוץ ספינה רגילה כמו קליפת ביצה. מסיבה זו, חתך גופו של פורץ הקרח עשוי בצורה של אגוז, וקו המים נעשה מתחת לחלק הרחב ביותר של פורץ הקרח. הכוחות הפועלים על שובר הקרח ינסו לדחוק אותו החוצה מבלי למחוץ אותו.
שלב 2
מאפייני העיצוב של פורץ הקרח לא נגמרים שם. מערכת מסגרות ומחוזקות מחוזקות מוסתרת מאחורי עורו המעובה של פורץ הקרח. גוף האונייה כולו מחולק על ידי מחיצות אטומות למים למספר תאים. "חגורת הקרח" עוברת לאורך קו המים - רצועה מחוזקת המסוגלת לעמוד בקרח קשה.
שלב 3
בחרטום ובירכת גוף האונייה יש שיפוע של קווי המתאר. זה נעשה כדי להקל על שובר הקרח לנוע בקרח במצב ההסעה, כלומר קדימה ואחורה. כדי להתגבר על חיכוך הגוף כנגד מסת הקרח, משתמשים גם במכשיר כביסה מיוחד שיש בו חורים קטנים שדרכם נשאבות בועות אוויר.
שלב 4
הפעלת שובר קרח אינה פריצת קרח פשוטה, כפי שעולה משם הספינה. יש לזכור כי החלק של הספינה שמובל מהמים וזוחל לשכבת הקרח מפסיק להתאזן ומשמין נוסף. לכן, נוח יותר לשובר קרח לא לקצוץ את הקרח, אלא לשבור אותו במסה שלו. תנועות הספינה במובנים מסוימים ממש דומות לעבודה של מעבורת: פורץ הקרח נסוג ואז, עם כל המסה שלו, מתחלף על קצה כיסוי הקרח. האנרגיה של מכות חוזרות מאפשרת לך לפרק ביעילות חומוסיות בעובי כמה מטרים.
שלב 5
הממציאים חשבו כיצד להפוך את עבודתו של שובר הקרח ליעילה עוד יותר. ניסיונות להמיס את הקרח או לחתוך אותו לכיוון תנועת הספינה בעזרת מכשירים בצורת חותך לא הצדיקו את עצמם. ואז עלה הרעיון לנסות לא לעבוד כספינה כמפלג, אלא להשתמש בעקרון של סכין גילוח.
שלב 6
מהות ההמצאה נעוצה בעובדה ששובר הקרח המתוקן מחולק לחלקים עיליים ותת-ימיים, המחוברים ביניהם באמצעות סכינים צרות וחדות. תוכנית כזו תפחית משמעותית את צריכת האנרגיה ותאיץ את התנועה בקרח. עד כה אוניות כאלה מתוכננות רק, אך כבר קיבלו את השם של ספינות צוללות למחצה.
