условия плавучести судна условия плавучести судна

Сила плавучести D', согласно закону Архимеда, равна весу вытесненной воды в объеме, равном погруженной в жидкость части тела (корпуса): D' = γ×V. Удельный вес воды γ является переменной величиной. При выполнении расчетов, связанных с проектированием судов, обычно принимают γ =10,05 кн/м3 для морской воды и γ = 9,81 кн/м3 для пресной.
Водоизмещение (масса) судна равна массе вытесняемой им воды:
D = ρ×V,

где V - объемное водоизмещение судна, м3 ;
ρ - плотность забортной воды.
Для пресной воды ρ = 1,0 т/м3, для морской ρ= 1,025 т/м3.
Из теоретической механики известно, что для равновесия тела, на которое действует две системы сил, необходимо и достаточно, чтобы равнодействующие этих сил были равны по величине и направлены по одной прямой в противоположные стороны. На основании этого правила для равновесия судна необходимо и достатчно, чтобы сила плавучести равнялась весу судна и центр тяжести G и центр величины С лежали на одной вертикали.
Обозначив координаты центра тяжести G через xg, y g,zg,а координаты центра величины С через xс, yс, zс, можно написать уравнения равновесия:
1) D'=P или γ×V=P
2) XG=XC
3) Y G=YC
Аппликаты Z Gи ZC характеризующие положение центра величины и центра тяжести по высоте, не связаны какой-либо зависимостью, но практически всегда у плавающего судна Z C< ZG, т. е. центр величины всегда лежит ниже центра тяжести.
Приведенные выше формулы представляют собой математическое выражение условий равновесия судна. Уравнения: D' = γ×V, γ×V=P называются основными уравнениями плавучести, т. к. они устанавливают связь соответственно между водоизмещением (массой) или весом судна и массой или весом вытесняемой им воды.
При наличии у судна крена и дифферента условие: γ×V=P' остается неизменным, а второе и третье условия меняются и принимают более сложный вид.