Защо корабът плава
Някои от физическите основи. Течна форма не еластичност и има само еластичност на обем, т. Е. адаптирани към формата на кораба, която запълва. Тъй като течни частици, може лесно да бъде преместена, състоянието на равновесие повърхността на течността е под прав ъгъл по отношение на силите, действащи върху него, като въздух под налягане или мощност на потопена телесно тегло. Това означава също, че течната повърхност е винаги перпендикулярно на вътрешни частици тежестта и следователно се сферична форма на повърхността на земята. На практика повърхността на течността може да бъде прието като хоризонталата. Течност, точно както твърди частици, може да се компресира само няколко удара на обема им като течни частици, въпреки тяхната мобилност, така близък контакт един с друг, като разстоянието между тях е почти невъзможно да се намали, ако не се използва изключително голям сили. Може да се предположи, че частиците не са в състояние да бъдат компресирани, което е. Е. Те са несвиваем. Плътността (тегло на единица обем) вода е само малко зависимо от налягането и температурата. увеличения на морската вода плътност като функция на соленост, което прясна вода е около 1000 кг / м3 за вода Балтийско море - до 1,015 кг / м3, Северна - до 1025 кг / м3, Red - до 1044 кг / м3, на Голямото солено езеро в САЩ - до 1230 кг / м3, Мъртво море - до 1,278 кг / м3. индивидуален плътност на морската вода е от съществено значение за навигация, защото, както ще бъде показано по-долу, силата на подкрепа, а оттам и проект на кораба е пряко пропорционално на него.
Течностите също са податливи на влиянието на гравитацията. Течността в състоянието почивка, гравитационната сила действа по такъв начин, че всяка хоризонтална парче се пресова слоеве, разположени над нея, като с увеличаване на дълбочината налягане (гравитацията налягане, наричан също излишък или хидростатични) на увеличава. Тя е равна на произведението на плътността на течността при дадена дълбочина. Общото налягане се състои от сила на тежестта налягане и налягането на въздуха.
Хидростатично налягане:
1 - атмосферен въздух под налягане, 2 - течна повърхност 3 - тежестта налягане (хидростатично налягане) 4 - дълбочина.
Ако твърдо тяло потопен в течността, след това към него от всички посоки на сила, действащи налягане в зависимост от плътността на флуида и дълбочината на потапяне. Атмосферно налягане на въздуха, тъй като тялото не докосва дъното, не може да се игнорира. С прости тела - кутия, цилиндър - силите, които действат на организма за 5-хоризонтални посоки, те се изключват взаимно. Натискът върху долната повърхност на тялото превишава налягането в горната защото налягането на тежестта увеличава с дълбочина. Следователно, налице е нагоре плаващ сила, степента на което зависи от обема на потопен тялото. Гръцкия математик и физик Архимед, който е живял 287-212 преди новата ера. д. първи формулиран този важен модел по този начин "жилетка покой флуид, действащ върху тялото потопен в него, равна по размер на теглото на течността изместен от тялото. силата на изтласкване е насочен нагоре и преминава през центъра на тежестта на обема на разселени. "
Този принцип на Архимед е валидна за всяка форма на тялото. Въпреки това, в началото на ХIХ век. старите "морски вълци" с дървени кораби, плаващи наречени поддръжници железни мечтатели и глупаци. Убедени, че дървен материал и други леки материали могат да плуват, но желязо не може, те не осъзнават, че растящото сила няма нищо общо с плътността на метали. Силата на подемната сила - сила, която позволява на тялото да плава. Ако тялото е по-тежък от течността изместен от обема си, тя потъва към дъното. "Hover" напълно потопен в телесна течност е възможно само ако теглото е равно на растящото сила. Когато отворите в телесна течност, т.е.. Е. В съда за вода, тегло съд трябва да бъде в равновесие с плаваща сила. Ако плавателният съд се зарежда допълнително - например натоварване - това ще потъне докато допълнителното тегло на товара не е равно на теглото на вода измества допълнително.
Силите, действащи върху потапя тялото:
1 - натискът върху горната повърхност 2 - горната повърхност 3 - запазване на силата, 4 - височината на тялото 5 - дълбочината на долната повърхност, 6 - долна повърхност, 7 - натискът върху долната повърхност 8 - запазване на силата.
Въпреки, че Архимед доказва възможността за плаване на кораба, той не обяснява каква позиция плаващото тяло. От опит знаем, че плаващото тяло винаги се стреми да заеме определена позиция. Тя може да се отбележи, че дължината на цилиндричното тяло, като например дърво багажника, винаги плаващ в хоризонтално положение и тънката дървена дъска винаги изплува най-голяма повърхност надолу. Как може да се обясни физически? Силата на плаващ телесното тегло се прилага към центъра на тежестта на тялото, и плавателност - центъра на тежестта на изместената течност. Двете сили оформят няколко сили и момента, в който се превръща в тялото, докато и двата центъра на тежестта не се поставя на една и съща вертикала. Ако тялото е взето това положение, е в равновесие, т.е.. Д. външни сили са взаимно балансирани.
Дали равновесие на организма е стабилна по отношение на външни влияния, като действие на вятъра или вълна, която се опитва да го извади от равновесие, в зависимост от това дали силите са склонни да действа върху тялото в своята нова, благодарение на външната позиция ефекти, възстановяване на първоначалното състояние на равновесие. Ако една кутия, показано на фигурата изведена от равновесното положение, ще има няколко сили, състоящи се от теглото си и динамично сила, която се стреми да намали ъгъла на наклон или да го увеличи. Силите, действащи върху тялото, създават време се занимават с външни влияния, а останалата част ще бъде стабилна. Ако въртящ момент се увеличава въздействието, а след това на равновесието е нестабилна. Ако силата не създава известно време, после равновесието безразличен при смяна на положението на тялото. Това равновесие е плаващ хоризонтално в цилиндъра на водата; можете да се уверите, че цилиндъра е лесно да се обърнеш своята надлъжна ос от едно равновесно положение до друго: като че ли сме се превърнали в цилиндъра, плавателност линия на действие ще премине през центъра на тежестта на цилиндъра.
Силите, действащи върху корпуса на плавателния съд:
1 - сила на тегло, 2 - поддържане на силата, 3 - вятър или вълни, С - център на тежестта на потопен обем, Г - център на тежестта на кораба