Закон Архимеда. Плавание тел. По закону Архимеда на тело, погруженное в жидкость, действует вертикальная выталкивающая (архимедова) сила
По закону Архимеда на тело, погруженное в жидкость, действует вертикальная выталкивающая (архимедова) сила, направленная вертикально вверх:
, (2.17)
где - объем погруженной части тела.
Центр тяжести D вытесненного объема жидкости является центром водоизмещения (рис. 2.4). При наклоне (крене) плавающего тела центр водоизмещения изменяет свое положение.
Рисунок 2.4 К определению остойчивости тела
Линия, проходящая через центр тяжести тела С и центр водоизмещения D в положении равновесия перпендикулярно к свободной поверхности жидкости (плоскости плавания), является осью плавания. В положении равновесия ось плавания вертикальна, при крене - наклонена.
Точка пересечения М линии действия выталкивающей силы при наклонном положении с осью плавания называется метацентром Расстояние между центром тяжести тела С и метацентром М называется метацентрической высотой. Чем больше , тем больше остойчивость тела, (способность переходить из крена в положение равновесия), так как момент пары сил Р - G, стремящейся восстановить равновесие, прямо пропорционален метацентрической высоте. Величина метацентрической высоты равна:
, (2.18)
где - наименьший момент инерции площади плоскости плавания; - расстояние между центрами тяжести и водоизмещения.
Если метацентр лежит ниже центра тяжести тела, т. е. метацентрическая высота отрицательна, то тело остойчивостью не обладает.
Дата добавления: 2015-04-29; просмотров: 1173;