W dawnych czasach statki i łodzie budowano z drewna. Pierwszy żelazny statek zwodowano dopiero w 1790 r. Sto lat później głównym materiałem konstrukcyjnym wykorzystywanym do budowy jednostek transportu morskiego była stal.

Gdy przed dwustu laty ogłoszono zamiar zbudowania statku z żelaza, wielu ludzi obawiało się, że statek ten natychmiast zatonie. Wiedzieli przecież, że żelazo w przeciwieństwie do drewna tonie w wodzie. Jednak o tym, czy dane ciało unosi się w wodzie, decyduje relacja pomiędzy jego masą a objętością. Niezależnie od masy. statek będzie pływał, jeżeli tylko objętość jego części zanurzonej w wodzie będzie dostatecznie duża. Lity blok żelaza zatonie, lecz gdy wykonamy zeń kadłub statku, to będzie się on unosił na wodzie, choć masa w obu przypadkach jest taka sama. Jest to spowodowane tym. że objętość kadłuba będzie znacznie większa od objętości bloku żelaznego.

Wyporność statków i łodzi

Gdy jakieś ciało zanurzamy w wodzie, to wypiera ono tyle cieczy, ile wynosi objętość jego zanurzonej części. Jednocześnie na ciało zaczyna działać redukująca jego ciężar sita wyporu równa ciężarowi wypartej cieczy. Gdy pewien obiekt stopniowo zanurzamy w wodzie, to siła wyporu działająca nań zwiększa się proporcjonalnie do tego. ile wody on wypiera.

W przypadku metalowej sztaby siła wyporu będzie zawsze mniejsza od ciężaru ciała i tym samym ciało zatonie. Lecz gdy ze sztaby zrobimy metalowy kadłub, pusty wewnątrz, to przy tej samej masie jego objętość może być wielokrotnie większa, a więc zanurzony wyprze dużo więcej wody. Zanurzając go do wody. osiągniemy w końcu taki etap. gdy siła wyporu jest równa sile ciężkości i wtedy taka łódź zaczyna unosić się na wodzie. Masa wypartej wody jest w tym przypadku równa masie całej łodzi.

Ładunek statków i łodzi

Przyjrzyjmy się teraz co nastąpi, gdy do takiego pływającego kadłuba włożymy jakiś ładunek. Spowoduje on dalsze zanurzenie łodzi, aż do momentu, gdy ciężar dodatkowo wypartej wody będzie równy ciężarowi ładunku. Tak jak poprzednio, statek będzie pływał, gdyż jego ciężar jest równoważony przez siłę wyporu. Lecz gdy ładunek będzie zbyt ciężki, to jego masy nie da się zrównoważyć i statek zatonie.

Na wzburzonym morzu na statek działają ogromne naprężenia. Dzieje się tak, gdyż sita wyporu działająca na każdą partię kadłuba zależy od wysokości fali w danym punkcie. Tam, gdzie znajduje się grzbiet fali, tam siła wyporu będzie wysoka, podczas gdy w dolinie siła ta osiągnie minimum. Przy wysokiej fali różnice te mogą być naprawdę znaczne, co gorsza, rozkład sit działających na kadłub stale się zmienia. Dlatego kadłuby muszą być konstruowane w taki sposób, by wytrzymać te naprężenia.