Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.
De Costa Concordia was het vlaggenschip van de rederij Costa Crociere. Deze varende stad had onder meer 13 bars, 5 restaurants, 4 zwembaden en 2 theaters aan boord. Bij de scheepsramp kwamen zeker 30 passagiers om het leven. De vraag dringt zich op hoe veilig dit soort schepen is en of er sprake is van varende doodskisten. In het NRC van 17 januari 2012 wordt die vraag ontkennend beantwoord. Cruiseschepen zijn niet topzwaar, stelt men vast. De schepen zijn heel breed (de Concordia was 36 meter breed). De hoge opbouw bestaat voor een groot deel uit lucht. De schepen hebben geen bijzonder hoog zwaartepunt of andere eigenschappen die de stabiliteit nadelig beinvloeden.
Opgaven:
In de NRC van 17 januari 2012 is bij het ongeluk met de Costa Concordia de vraag gesteld of dit soort cruiseschepen geen drijvende doodkisten zijn. Zo'n cruiseschip zou toch wel erg makkelijk kunnen kapseizen. Op het hier bijgevoegde plaatje kun je laten zien dat de kans op kapseizen juist minder is dan bij vroegere schepen.
a) Welke krachten werken er op een drijvend schip?
Je ziet in het plaatje het zwaartepunt G afgebeeld.
b) Geef een omschrijving van het begrip zwaartepunt.
Je ziet nog een ander punt in de tekening aangegeven: het drukkingspunt B.
c) Wat zal met het drukkingspunt bedoeld worden. Maak daarbij gebruik van je antwoord op vraag a en b.
d) Waar liggen zwaartepunt en drukkingspunt als het schip rechtop in het water ligt?
e) En wat gebeurt er met zwaartepunt en drukkingspunt als het schip slagzij maakt?
f) Wat is het effect van de zwaartekracht en de opwaartse kracht dan?
Dit effect is bij de moderne schepen sterker dan bij vroegere schepen.
g) Noem de twee redenen waarom dat zo is.
Uitwerking vraag (a)
Zwaartekracht en opwaartse kracht.
Uitwerking vraag (b)
Het zwaartepunt is het punt waar de zwaartekracht aangrijpt.
Uitwerking vraag (c)
Het punt waar de opwaartse kracht op het schip aangrijpt.
Uitwerking vraag (d)
Recht boven elkaar.
Uitwerking vraag (e)
Ze komen naast elkaar of schuin boven elkaar te liggen.
Uitwerking vraag (f)
Ze werken langs elkaar en drukken het schip weer recht.
Uitwerking vraag (g)
Ten eerste: zo zwaar mogelijk onderin of zo licht mogelijke opbouw. Ten tweede: zo breed mogelijk.
