Вопрос по кораблестроению Ответьте пожалуйста
Пусть имеется корабль. На конце него жилые помещения ("надстройка") Будем считать что корабль идёт без груза
Как известно судно держится на плаву благодаря силе Архимеда
Но ведь этого недостаточно Смотрите
Архимедова сила действующая на корабль=сумма сил Архимеда действующих на каждую часть объёма этого корабля.
Но ведь объём корабля от кормы к носу уменьшается . Значит вектор результирующей Архимедовой силы будет действовать не к середине корабля . Получается что вектор результирующей Архимедовой силы будет "сдвинут" от середины к корме.
А центр тяжести корабля?
Представим что корабль спускают на воду
Тогда чтобы корабль не тонул надо помимо того чтобы Архимедова сила равна силе тяжести так надо ещё чтобы они действовали к одной точке корабля
Или я ошибаюсь? Разъясните
Естественные науки
р а з ъ я с н и т е ) )
Разъясняю.
В отличие от подводной лодки, как лежащей на дне, или находящейся в свободном равновесии, надводный корабль находится на границе двух сред.
Он сконструирован так, что стремится к положению равновесия именно чтобы плыть, но не переворачиваться, не зачерпывать воду.
Есть центр тяжести масс корабля (часто находится выше ватерлинии) , есть центр погруженного объёма (центр величины, он ниже ватерлинии) . Эти центры по вертикали не совпадают и силы, приложенные к ним (сила тяжести и сила Архимеда) образуют момент сил вращения корабля. Плечо момента - это расстояние между вертикальными векторами этих сил.
Кто-то прошёл по палубе, набежала волна, силы чуть-чуть изменились, корабль начинает поворачиваться крениться на нос, или корму, на левый или правый борт. Но когда часть корабля погружается, центр величины смещается в сторону этой части, в сторону крена и проходит под центром тяжести, точкой приложения силы которая и кренила корабль в это сторону.
Плечо момента стало равно нулю, корабль уравновесился.
Правда он по инерции продолжает крениться, но этому мешает вода, но важнее то, что плечо момента начинает увеличиваться и направлено в противоположную сторону, то есть напротив растущему крену.
Ведь центр тяжести и центр величины поменяли своим положения относительно друг друга, если глядеть сверху или сбоку.
Итак крен затормозится, корабль начинает возвращаться в то положение равновесия, которое он проскочил.
Корабль проектируется так, что даже если часть отсеков затоплена, если ветер и качка, то он может сохранять равновесие, не теряя остойчивости, не переворачиваясь.
Иногда чтобы понизить центр тяжести и уменьшить плечо кренящего момента, некоторые отсеки или цистерны затапливают. Например в пустом танкере.
Корабль обладает свойствами маятника благодаря расширяющейся форме бортов, вытесняющих больше воды при большем крене. Плоскодонную баржу почти невозможно перевернуть, так как погружение правого борта увеличивает силу Архимеда справа, а поднятие левого (непогруженного) уменьшает силу Архимеда слева. А центр тяжести остается посередине почти неизменно, если груз не сместится.
В отличие от подводной лодки, как лежащей на дне, или находящейся в свободном равновесии, надводный корабль находится на границе двух сред.
Он сконструирован так, что стремится к положению равновесия именно чтобы плыть, но не переворачиваться, не зачерпывать воду.
Есть центр тяжести масс корабля (часто находится выше ватерлинии) , есть центр погруженного объёма (центр величины, он ниже ватерлинии) . Эти центры по вертикали не совпадают и силы, приложенные к ним (сила тяжести и сила Архимеда) образуют момент сил вращения корабля. Плечо момента - это расстояние между вертикальными векторами этих сил.
Кто-то прошёл по палубе, набежала волна, силы чуть-чуть изменились, корабль начинает поворачиваться крениться на нос, или корму, на левый или правый борт. Но когда часть корабля погружается, центр величины смещается в сторону этой части, в сторону крена и проходит под центром тяжести, точкой приложения силы которая и кренила корабль в это сторону.
Плечо момента стало равно нулю, корабль уравновесился.
Правда он по инерции продолжает крениться, но этому мешает вода, но важнее то, что плечо момента начинает увеличиваться и направлено в противоположную сторону, то есть напротив растущему крену.
Ведь центр тяжести и центр величины поменяли своим положения относительно друг друга, если глядеть сверху или сбоку.
Итак крен затормозится, корабль начинает возвращаться в то положение равновесия, которое он проскочил.
Корабль проектируется так, что даже если часть отсеков затоплена, если ветер и качка, то он может сохранять равновесие, не теряя остойчивости, не переворачиваясь.
Иногда чтобы понизить центр тяжести и уменьшить плечо кренящего момента, некоторые отсеки или цистерны затапливают. Например в пустом танкере.
Корабль обладает свойствами маятника благодаря расширяющейся форме бортов, вытесняющих больше воды при большем крене. Плоскодонную баржу почти невозможно перевернуть, так как погружение правого борта увеличивает силу Архимеда справа, а поднятие левого (непогруженного) уменьшает силу Архимеда слева. А центр тяжести остается посередине почти неизменно, если груз не сместится.
Если архимедова сила приложена не к центру тяжести, то возникает крутящий момент, который поворачивает судно до тех пор, пока оно либо не утонет, либо пока точки приложения сил не совпадут, это же очевидно.
Как минимум не в одной точке, а на одной вертикальной оси. . Попробуй опустить в воду случайный кусок дерева -- он будет крутиться до тех пор, пока центры этих сил не встанут на вертикальную ось, тогда плечо между парой сил равно нулю -- момент пропадает. Очевидно, что корабли строят таким образом, чтобы центры сил лежали на вертикальной оси :-)
Похожие вопросы
- Есть ли сейчас в России п̲о̲п̲у̲л̲я̲р̲и̲з̲а̲т̲о̲р̲ы̲ науки на подобии ̲С̲е̲р̲г̲е̲я̲ ̲К̲а̲п̲и̲ц̲ы̲[если нет, то почему]?
- Возможно ли, с т. з. совр. науки, считать человека"венцом творения"природы, т. е. высшим и ПОСЛЕДНИМ звеном эволюционной цепи?
- Существуют ли природные референты времени, или время — лишь конструкт человеческого мышления? Т.е. время — феномен или н
- вопрос по м е х а н и к е ) )
- При советской власти, т. е., еще до 80-х гг., во всех библиотеках была доступна книга "Сексопоаталогия",автор А. М. Свядощ???
- Как собаки принципиально разных пород издалека определяют друг друга, т.е. видят что это тоже собака ?
- На каком расстоянии уже слабо слышно 110дб, т.е. будет ли ночью звук 110 дб мешать спать на расстоянии около 300 метр
- вопрос о скорости света, и о его природе, т. е. волновая природа и квантовая.
- Какой размер иеет вселенная 14 млрд. св. лет или 320 млрд. св. лет (т. е 10 гогапарсек [1 парсек - 32 св. года])?
- Что будет если из вещества извлечь ВСЕ электроны, т. е. останутся только ядра атомов, объяснить на примере кусочка лития.
То о чем Вы спрашиваете в кораблестроении называется - остойчивость
http://ru.wikipedia.org/wiki/Остойчивость
много толстых книг на эту тему написано и все равно корабли иногда переворачиваются.