巴拿马运河是连接大西洋和太平洋的重要水运航道,其水面高出海平面约26米,因此船只无法直接通行。
为了使船只能够通过运河,人们在运河两端安装了好几道水闸。当船只需要通过运河时,首先驶入船闸,然后关闭水闸,往里面放水,使水位升高。
在船闸内,高水位方向的闸门打开,低水位方向的闸门依然关闭,船舶从开启的闸门驶出,从而达到水面抬高让船通行的目的。当船闸里的船舶全部清净后,高水位等待的船舶又驶入船闸,大门重新闭合。
整个运河的水位高出两大洋26米,设有6座船闸。船舶通过运河一般需要9个小时,可以通航76000吨级的轮船。巴拿马运河的开凿过程是一段不平凡的历史。
通过船闸的运作,船只可以顺利地通过运河。在船闸内,先打开一端的船闸,船闸里的水位逐渐与外面相等,然后把这一端的船闸关闭。接着打开另一端的船闸,船闸里的水位又逐渐与外面相等,船就可以开到另一端去。
淡水密度比海水低,因此在阿基米德原理中,浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体所受重力。即F浮=G液排=ρ液gV排。这就是为什么船只在通过运河时需要通过船闸来抬高水面的原因。
通过船闸,船只可以顺利地通过巴拿马运河,实现大西洋和太平洋之间的运输。整个运河的运作过程需要精密的控制和操作,以保证船只的安全通行。因此,船闸的设计和维护非常重要。