Archimède l'a plongé dans un liquide. Force d'Archimède - qu'est-ce que cela signifie

LOI D'ARCHIMÈDE- la loi de la statique des liquides et des gaz, selon laquelle une force de flottabilité agit sur un corps immergé dans un liquide (ou un gaz), égale au poids du liquide dans le volume du corps.

Le fait qu'une certaine force agisse sur un corps immergé dans l'eau est bien connu de tous : les corps lourds semblent devenir plus légers - par exemple, notre propre corps lorsqu'il est immergé dans un bain. Lorsque vous nagez dans une rivière ou dans la mer, vous pouvez facilement soulever et déplacer des pierres très lourdes le long du fond - de sorte que nous ne pouvons pas les soulever sur terre ; le même phénomène est observé lorsque, pour une raison quelconque, une baleine s'échoue sur le rivage - l'animal ne peut pas se déplacer en dehors du milieu aquatique - son poids dépasse les capacités de son système musculaire. En même temps, les corps légers résistent à l'immersion dans l'eau : pour noyer une boule de la taille de petite pastèque la force et la dextérité sont requises; très probablement, il ne sera pas possible d'immerger une boule d'un diamètre d'un demi-mètre. Il est intuitivement clair que la réponse à la question de savoir pourquoi un corps flotte (et un autre coule) est étroitement liée à l'action d'un fluide sur un corps qui y est immergé ; on ne peut pas se satisfaire de la réponse selon laquelle les corps légers flottent et les corps lourds coulent : une plaque d'acier, bien sûr, coulera dans l'eau, mais si vous en faites une boîte, alors elle peut flotter ; alors que son poids n'a pas changé. Pour comprendre la nature de la force agissant sur un corps immergé à partir du liquide, il suffit de considérer un exemple simple (Fig. 1).

Cube avec bord un immergé dans l'eau, et l'eau et le cube sont immobiles. On sait que la pression dans un liquide lourd augmente proportionnellement à la profondeur - il est évident qu'une colonne de liquide plus élevée appuie plus fortement sur la base. Il est beaucoup moins évident (ou pas du tout évident) que cette pression agisse non seulement vers le bas, mais aussi vers les côtés, et vers le haut avec la même intensité - c'est la loi de Pascal.

Si nous considérons les forces agissant sur le cube (Fig. 1), alors, en raison de la symétrie évidente, les forces agissant sur les faces latérales opposées sont égales et dirigées de manière opposée - elles essaient de comprimer le cube, mais ne peuvent pas affecter son équilibre ou son mouvement . Des forces agissent sur les faces supérieure et inférieure. Laisser être h est la profondeur d'immersion de la face supérieure, r est la masse volumique du liquide, g est l'accélération de la pesanteur ; alors la pression sur le dessus est

r· g · h = p 1

et en bas

r· g(h+a)=p 2

La force de pression est égale à la pression multipliée par la surface, c'est-à-dire

F 1 = p une · un\up122, F 2 = p 2 · un\up122 , où un- le bord du cube,

et la force F 1 est dirigé vers le bas, et la force F 2 - vers le haut. Ainsi, l'action du liquide sur le cube est réduite à deux forces - F 1 et F 2 et est déterminé par leur différence, qui est la force de flottabilité :

F 2 – F 1 =r· g· ( h+a)un\up122- rgha· un 2 = pga 2

La force est flottante, puisque la face inférieure, bien sûr, est située plus bas que la supérieure et la force vers le haut est supérieure à la force vers le bas. Valeur F 2 – F 1 = pga 3 est égal au volume du corps (cube) un 3 multiplié par le poids d'un centimètre cube de liquide (si l'on prend 1 cm comme unité de longueur). En d'autres termes, la flottabilité, souvent appelée force d'Archimède, est égale au poids du fluide dans le volume du corps et est dirigée vers le haut. Cette loi a été établie par l'ancien scientifique grec Archimède, l'un des plus grands scientifiques de la Terre.

Si un corps de forme arbitraire (Fig. 2) occupe un volume à l'intérieur du liquide V, alors l'action du fluide sur le corps est complètement déterminée par la pression répartie sur la surface du corps, et nous constatons que cette pression est complètement indépendante du matériau du corps - ("le fluide ne se soucie pas de ce qu'il faut mettre sous pression").

Pour déterminer la force de pression résultante sur la surface du corps, il est nécessaire de retirer mentalement du volume V corps donné et remplir (mentalement) ce volume avec le même liquide. D'une part, il y a un récipient avec un liquide au repos, d'autre part, à l'intérieur du volume V- un corps constitué d'un fluide donné, et ce corps est en équilibre sous l'action de son propre poids (fluide lourd) et de la pression du fluide à la surface du volume V. Puisque le poids du liquide dans le volume du corps est pgV et est équilibré par la résultante des forces de pression, alors sa valeur est égale au poids du liquide dans le volume V, c'est à dire. pgV.

Ayant fait mentalement la substitution inverse - mise dans le volume V ce corps et en notant que ce remplacement n'affectera pas la répartition des efforts de pression à la surface du volume V, on peut conclure : un corps plongé dans un fluide lourd au repos subit une force ascendante (force d'Archimède) égale au poids du fluide dans le volume de ce corps.

De même, on peut montrer que si un corps est partiellement immergé dans un liquide, alors la force d'Archimède est égale au poids du liquide dans le volume de la partie immergée du corps. Si dans ce cas la force d'Archimède est égale au poids, alors le corps flotte à la surface du liquide. Il est évident que si, en immersion totale, la force d'Archimède s'avère être Moins de poids corps, il coulera. Archimède a introduit le concept gravité spécifique» g, c'est à dire. poids par unité de volume d'une substance : g = page; si on prend ça pour de l'eau g= 1 , alors un corps solide de matière, dans lequel g> 1 va couler, et à g < 1 будет плавать на поверхности; при g= 1 le corps peut flotter (pendre) à l'intérieur du fluide. En conclusion, notons que la loi d'Archimède décrit le comportement des ballons en l'air (au repos à basse vitesse).

Vladimir Kouznetsov

La raison de l'émergence de la force d'Archimède est la différence de pression du milieu à différentes profondeurs. Par conséquent, la force d'Archimède n'apparaît qu'en présence de gravité. Sur la Lune, ce sera six fois, et sur Mars - 2,5 fois moins que sur Terre.

Il n'y a pas de force d'Archimède en apesanteur. Si nous imaginons que la gravité sur Terre a soudainement disparu, alors tous les navires dans les mers, les océans et les rivières de la moindre poussée iront à n'importe quelle profondeur. Mais la tension superficielle de l'eau, qui ne dépend pas de la gravité, ne les laissera pas monter, ils ne pourront donc pas décoller, ils se noieront tous.

Comment se manifeste la puissance d'Archimède ?

L'amplitude de la force d'Archimède dépend du volume du corps immergé et de la densité du milieu dans lequel il se trouve. Elle est précise en termes modernes : un corps immergé dans un milieu liquide ou gazeux dans le champ de gravité est affecté par une force de flottabilité exactement égale au poids du milieu déplacé par le corps, c'est-à-dire F = ρgV, où F est la force d'Archimède ; ρ est la densité du milieu ; g - accélération chute libre; V est le volume de liquide (gaz) déplacé par le corps ou une partie de celui-ci immergé.

Si en eau douce une force de flottabilité de 1 kg (9,81 n) agit sur chaque litre du volume d'un corps immergé, alors en eau de mer dont la densité est de 1,025 kg * cu. dm, la force d'Archimède de 1 kg 25 g va agir sur le même litre de volume.Pour une personne de corpulence moyenne, la différence de force d'appui de la mer et eau fraiche pèsera presque 1,9 kg. Par conséquent, nager dans la mer est plus facile : imaginez que vous deviez nager au moins dans un étang sans courant avec un haltère de deux kilogrammes à la ceinture.

La force d'Archimède ne dépend pas de la forme du corps immergé. Prenez un cylindre de fer, mesurez sa force à partir de l'eau. Roulez ensuite ce cylindre en feuille, plongez-le dans l'eau à plat et sur les bords. Dans les trois cas, la force d'Archimède sera la même.

À première vue, c'est étrange, mais si la feuille est immergée à plat, alors une diminution de la différence de pression pour feuille mince compensée par une augmentation de sa surface perpendiculaire à la surface de l'eau. Et lorsqu'il est immergé par un bord, au contraire, la petite surface du bord est compensée par la plus grande hauteur de la feuille.

Si l'eau est très fortement saturée en sels, pourquoi sa densité est devenue supérieure à la densité corps humain, alors même une personne qui ne sait pas nager ne s'y noiera pas. Dans la mer Morte en Israël, par exemple, les touristes peuvent s'allonger sur l'eau pendant des heures sans bouger. Certes, il est toujours impossible de marcher dessus - la zone de support s'avère petite, une personne tombe dans l'eau jusqu'à la gorge jusqu'à ce que le poids de la partie immergée du corps soit égal au poids de l'eau déplacée par lui. Cependant, si vous avez une certaine dose d'imagination, vous pouvez ajouter la légende de la marche sur l'eau. Mais dans le kérosène, dont la densité n'est que de 0,815 kg * cu. dm, ne pourra pas rester en surface et un nageur très expérimenté.

Force d'Archimède en dynamique

Le fait que les navires flottent grâce au pouvoir d'Archimède est connu de tous. Mais les pêcheurs savent que la force d'Archimède peut aussi être utilisée en dynamique. Si un poisson gros et fort (taimen, par exemple) a été attrapé, le tirer lentement vers le filet (le retirer) ne l'est pas : il cassera la ligne et partira. Vous devez d'abord tirer légèrement quand elle part. Sentant l'hameçon en même temps, le poisson, essayant de s'en débarrasser, se précipitera vers le pêcheur. Ensuite, vous devez tirer très fort et fortement pour que la ligne de pêche n'ait pas le temps de se casser.

Dans l'eau, le corps d'un poisson ne pèse presque rien, mais sa masse est conservée avec inertie. Avec cette méthode de pêche, la force d'Archimède, pour ainsi dire, donnera une queue au poisson, et la proie elle-même tombera aux pieds du pêcheur ou dans son bateau.

Force d'Archimède dans l'air

La force d'Archimède agit non seulement dans les liquides, mais aussi dans les gaz. Grâce à elle, ballons et dirigeables (zeppelins) volent. 1 cu. m d'air dans des conditions normales (20 degrés Celsius au niveau de la mer) pèse 1,29 kg et 1 kg d'hélium - 0,21 kg. Autrement dit, 1 mètre cube d'une coque remplie est capable de soulever une charge de 1,08 kg. Si la coquille mesure 10 m de diamètre, son volume sera de 523 mètres cubes. M. Après l'avoir fait à partir d'un matériau synthétique léger, nous obtenons une force de levage d'environ une demi-tonne. Les aéronautes appellent la force d'Archimède dans l'air la force flottante.

Si l'air est pompé hors du ballon, sans lui permettre de se froisser, chacun de ses mètres cubes tirera tous les 1,29 kg. Une augmentation de plus de 20% de portance est techniquement très tentante, mais l'hélium coûte cher, et l'hydrogène est explosif. Dès lors, des projets de dirigeables à vide voient le jour de temps en temps. Mais des matériaux capables de résister à une pression atmosphérique importante (environ 1 kg par cm2) de l'extérieur sur la coque, technologie moderne pas encore capable de créer.

Il semblerait qu'il n'y ait rien de plus simple que la loi d'Archimède. Mais une fois Archimède lui-même s'est cassé la tête sur sa découverte. Comment c'était ?

Une histoire intéressante est liée à la découverte de la loi fondamentale de l'hydrostatique.

Faits intéressants et légendes de la vie et de la mort d'Archimède

En plus d'une percée aussi gigantesque que la découverte de la véritable loi d'Archimède, le scientifique a également toute une liste de mérites et de réalisations. En général, c'était un génie qui travaillait dans les domaines de la mécanique, de l'astronomie et des mathématiques. Il a écrit des ouvrages tels qu'un traité "sur les corps flottants", "sur une boule et un cylindre", "sur les spirales", "sur les conoïdes et les sphéroïdes" et même "sur les grains de sable". Dans les derniers travaux, une tentative a été faite pour mesurer le nombre de grains de sable nécessaires pour remplir l'univers.

Le rôle d'Archimède dans le siège de Syracuse

En 212 av. J.-C., Syracuse est assiégée par les Romains. Archimède, âgé de 75 ans, a conçu de puissantes catapultes et des lanceurs de lumière à courte portée, ainsi que les soi-disant "griffes d'Archimède". Avec leur aide, il était possible de littéralement retourner les navires ennemis. Face à une résistance aussi puissante et technologique, les Romains n'ont pas pu prendre la ville d'assaut et ont été contraints de commencer un siège. Selon une autre légende, Archimède, à l'aide de miroirs, aurait réussi à mettre le feu à la flotte romaine en focalisant les rayons du soleil sur les navires. La véracité de cette légende semble douteuse, car. aucun des historiens de l'époque n'en parle.

Mort d'Archimède

Selon de nombreux témoignages, Archimède a été tué par les Romains lors de la prise de Syracuse. Voici une des versions possibles de la mort du grand ingénieur.

Sur le porche de sa maison, le scientifique a réfléchi aux schémas qu'il a dessinés avec sa main directement sur le sable. Un soldat qui passait a marché sur le dessin et Archimède, plongé dans ses pensées, a crié: "Éloignez-vous de mes dessins." En réponse à cela, un soldat se dépêchant quelque part a simplement transpercé le vieil homme avec une épée.

Eh bien, parlons maintenant du point sensible: à propos de la loi et du pouvoir d'Archimède ...

Comment la loi d'Archimède a-t-elle été découverte et l'origine du célèbre « Eurêka !

Antiquité. IIIe siècle av. La Sicile, où il n'y a toujours pas de mafia, mais il y a des Grecs anciens.

Inventeur, ingénieur et scientifique théoricien de Syracuse (colonie grecque en Sicile) Archimède a servi sous le roi Hieron II. Autrefois, les bijoutiers fabriquaient une couronne en or pour le roi. Le roi, en tant que personne suspecte, appela le scientifique et lui demanda de savoir si la couronne contenait des impuretés d'argent. Ici, il faut dire qu'à cette époque lointaine, personne n'a résolu de tels problèmes et l'affaire était sans précédent.

Archimède réfléchit longtemps, n'inventa rien et décida un jour d'aller aux bains publics. Là, assis dans un bol d'eau, le scientifique a trouvé une solution au problème. Archimède a attiré l'attention sur une chose tout à fait évidente : le corps, plongeant dans l'eau, déplace un volume d'eau égal à son propre volume du corps. Juste à ce moment, sans même prendre la peine de s'habiller, Archimède sauta du bain et cria son fameux "Eureka", qui signifie "trouvé". Apparaissant au roi, Archimède demanda de lui donner des lingots d'argent et d'or, d'un poids égal à la couronne. En mesurant et en comparant le volume d'eau expulsé par la couronne et les lingots, Archimède a découvert que la couronne n'était pas faite d'or pur, mais contenait des impuretés d'argent. C'est l'histoire de la découverte de la loi d'Archimède.

L'essence de la loi d'Archimède

Si vous vous demandez comment comprendre le principe d'Archimède, nous vous répondrons. Asseyez-vous, réfléchissez et la compréhension viendra. En effet, cette loi dit :

Un corps immergé dans un gaz ou un liquide subit une force de flottabilité égale au poids du liquide (gaz) dans le volume de la partie immergée du corps. Cette force s'appelle la force d'Archimède.

Comme vous pouvez le voir, la force d'Archimède agit non seulement sur les corps immergés dans l'eau, mais aussi sur les corps dans l'atmosphère. La force qui fait ballon se lever est la même force d'Archimède. La force d'Archimède est calculée à l'aide de la formule :

Ici le premier terme est la densité du liquide (gaz), le second est l'accélération de la chute libre, le troisième est le volume du corps. Si la force de gravité est égale à la force d'Archimède, le corps flotte, si elle est supérieure, il coule, et si elle est inférieure, il flotte jusqu'à ce qu'il se mette à flotter.

Dans cet article, nous avons examiné la loi d'Archimède pour les nuls. Si vous voulez savoir comment résoudre les problèmes où il y a la loi d'Archimède, veuillez contacter. Les meilleurs auteurs se feront un plaisir de partager leurs connaissances et de décomposer eux-mêmes la solution tâche difficile"sur les étagères."

Et la statique des gaz.

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    La loi d'Archimède est formulée comme suit : une force flottante agit sur un corps immergé dans un liquide (ou un gaz), égale au poids du liquide (ou du gaz) dans le volume de la partie immergée du corps. La force s'appelle le pouvoir d'Archimède:

    F UNE = ​​ρ g V , (\displaystyle (F)_(A)=\rho (g)V,)

    ρ (\displaystyle\rho ) est la masse volumique du liquide (gaz), g(\displaystyle(g))- accélération chute libre , et V (\displaystyle V)- le volume de la partie immergée du corps (ou la partie du volume du corps sous la surface). Si le corps flotte sur la surface (se déplace uniformément vers le haut ou vers le bas), alors la force de flottabilité (également appelée force d'Archimède) est égale en valeur absolue (et de sens opposé) à la force de gravité agissant sur le volume de liquide (gaz ) déplacé par le corps, et s'applique au centre de gravité de ce volume.

    Il convient de noter que le corps doit être complètement entouré par le liquide (ou croiser la surface du liquide). Ainsi, par exemple, la loi d'Archimède ne peut pas être appliquée à un cube qui se trouve au fond du réservoir, touchant hermétiquement le fond.

    Quant à un corps qui est dans un gaz, par exemple dans l'air, pour trouver la force de levage, il faut remplacer la densité du liquide par la densité du gaz. Par exemple, un ballon avec de l'hélium vole vers le haut car la densité de l'hélium est inférieure à la densité de l'air.

    La loi d'Archimède peut être expliquée en utilisant la différence de pression hydrostatique en utilisant l'exemple d'un corps rectangulaire.

    P B - P UNE = ρ g h (\displaystyle P_(B)-P_(A)=\rho gh) F B - F UNE = ρ g h S = ρ g V , (\displaystyle F_(B)-F_(A)=\rho ghS=\rho gV,)

    P A , P B- points de pression UN et B, ρ - densité du liquide, h- différence de niveau entre les points UN et B, S- la zone de l'horizontale la Coupe transversale corps, V- le volume de la partie immergée du corps.

    En physique théorique, la loi d'Archimède est également utilisée sous forme intégrale :

    F UNE = ​​∬ S p ré S (\displaystyle (F)_(A)=\iint \limits _(S)(p(dS))),

    S (\displaystyle S) - superficie, p (\ displaystyle p)- pression en un point arbitraire, l'intégration s'effectue sur toute la surface du corps.

    En l'absence de champ gravitationnel, c'est-à-dire en état d'apesanteur, la loi d'Archimède ne fonctionne pas. Les astronautes connaissent assez bien ce phénomène. En particulier, en apesanteur, il n'y a pas de phénomène de convection (naturelle), par exemple, le refroidissement par air et la ventilation des compartiments de vie des engins spatiaux sont effectués de manière forcée, par des ventilateurs.

    Généralisations

    Un certain analogue de la loi d'Archimède est également valable dans tout champ de forces agissant différemment sur un corps et sur un liquide (gaz), ou dans un champ inhomogène. Par exemple, cela fait référence au champ des forces inertie (par exemple, la force centrifuge ) - la centrifugation est basée sur cela. Un exemple pour un champ de nature non mécanique : un dia-aimant dans le vide est déplacé d'une région d'un champ magnétique de plus grande intensité vers une région de moindre intensité.

    Dérivation de la loi d'Archimède pour un corps de forme arbitraire

    Pression hydrostatique d'un liquide en profondeur h (\ displaystyle h) il y a p = ρ g h (\displaystyle p=\rho gh). Dans le même temps, nous considérons ρ (\displaystyle\rho ) liquide et la force du champ gravitationnel sont des valeurs constantes, et h (\ displaystyle h)- paramètre. Prenons un corps de forme arbitraire avec un volume non nul. Introduisons un repère orthonormé droit O x y z (\displaystyle Oxyz), et choisissez la direction de l'axe z coïncidant avec la direction du vecteur g → (\displaystyle (\vec (g))). Zéro le long de l'axe z est défini sur la surface du liquide. Distinguons une zone élémentaire à la surface du corps d S (\displaystyle dS). Il sera sollicité par la force de pression du fluide dirigée à l'intérieur du corps, ré F → UNE = − p ré S → (\displaystyle d(\vec (F))_(A)=-pd(\vec (S))). Pour obtenir la force qui va agir sur le corps, on prend l'intégrale sur la surface :

    F → UNE = − ∫ S p ré S → = − ∫ S ρ g h ré S → = − ρ g ∫ S h ré S → = ∗ − ρ g ∫ V g r une ré (h) ré V = ∗ ∗ − ρ g ∫ V e → z ré V = − ρ g e → z ∫ V ré V = (ρ g V) (− e → z) (\displaystyle (\vec (F))_(A)=-\int \limits _(S)(p \,d(\vec (S)))=-\int \limits _(S)(\rho gh\,d(\vec (S)))=-\rho g\int \limits _(S)( h\,d(\vec (S)))=^(*)-\rho g\int \limits _(V)(grad(h)\,dV)=^(**)-\rho g\int \limits _(V)((\vec (e))_(z)dV)=-\rho g(\vec (e))_(z)\int \limits _(V)(dV)=(\ rho gV)(-(\vec (e))_(z)))

    Pour passer de l'intégrale sur la surface à l'intégrale sur le volume, on utilise le théorème généralisé d'Ostrogradsky-Gauss.

    ∗ h (x, y, z) = z ; ∗ ∗ g r une ré (h) = ∇ h = e → z (\displaystyle ()^(*)h(x,y,z)=z;\quad ^(**)grad(h)=\nabla h=( \vec (e))_(z))

    On obtient que le module de la force d'Archimède est égal à ρ g V (\ displaystyle \ rho gV), et il est dirigé dans la direction opposée à la direction du vecteur d'intensité du champ gravitationnel.

    Une autre formulation (où ρ t (\displaystyle \rho _(t))- densité corporelle, ρ s (\displaystyle\rho _(s)) est la densité du milieu dans lequel il est immergé).

    La loi d'Archimède est formulée comme suit : une force de flottabilité agit sur un corps immergé dans un liquide (ou gaz), égale au poids du liquide (ou gaz) déplacé par ce corps. La force s'appelle le pouvoir d'Archimède:

    où est la densité du liquide (gaz), est l'accélération de la chute libre et est le volume du corps submergé (ou une partie du volume du corps sous la surface). Si le corps flotte à la surface ou se déplace uniformément vers le haut ou vers le bas, alors la force de flottabilité (également appelée force d'Archimède) est égale en valeur absolue (et de sens opposé) à la force de gravité agissant sur le volume de liquide (gaz) déplacée par le corps, et s'applique au centre de gravité de ce volume.

    Le corps flotte si la force d'Archimède équilibre la force de gravité du corps.

    Il convient de noter que le corps doit être complètement entouré par le liquide (ou croiser la surface du liquide). Ainsi, par exemple, la loi d'Archimède ne peut pas être appliquée à un cube qui se trouve au fond du réservoir, touchant hermétiquement le fond.

    Quant à un corps qui est dans un gaz, par exemple dans l'air, pour trouver la force de levage, il faut remplacer la densité du liquide par la densité du gaz. Par exemple, un ballon avec de l'hélium vole vers le haut car la densité de l'hélium est inférieure à la densité de l'air.

    La loi d'Archimède peut être expliquée en utilisant la différence de pressions hydrostatiques en utilisant l'exemple d'un corps rectangulaire.

    P UN , P B- points de pression UN et B, ρ - densité du liquide, h- différence de niveau entre les points UN et B, S est l'aire de la section horizontale du corps, V- le volume de la partie immergée du corps.

    18. Équilibre d'un corps dans un fluide au repos

    Un corps immergé (totalement ou partiellement) dans un liquide subit une pression totale du côté du liquide dirigée vers le haut et égale au poids du liquide dans le volume de la partie immergée du corps. P vous êtes t = ρ Bien gV enterrement

    Pour un corps homogène flottant à la surface, la relation

    où: V- le volume du corps flottant ; p m est la densité du corps.

    La théorie existante d'un corps flottant est assez étendue, nous nous limiterons donc à ne considérer que l'essence hydraulique de cette théorie.

    La capacité d'un corps flottant, déséquilibré, à revenir à cet état est appelée la stabilité. Le poids du liquide pris dans le volume de la partie immergée du navire est appelé déplacement, et le point d'application de la pression résultante (c'est-à-dire le centre de pression) - centre de déplacement. Dans la position normale du navire, le centre de gravité Avec et centre de déplacement se situer sur la même ligne verticale O"-O", représentant l'axe de symétrie du navire et appelé axe de navigation (Fig. 2.5).

    Soit, sous l'influence de forces extérieures, le navire incliné d'un certain angle α, une partie du navire KLM est sorti du liquide, et une partie K"L"M" au contraire, plongé dedans. Dans le même temps, une nouvelle position du centre de déplacement a été obtenue ré". Appliquer à un point ré" force de levage R et continue sa ligne d'action jusqu'à ce qu'elle coupe l'axe de symétrie O"-O". Point reçu m appelé métacentre, et la tranche mC = h appelé hauteur métacentrique. Nous supposons h positif si le point m se trouve au-dessus du point C, et négatif sinon.

    Riz. 2.5. Profil transversal du navire

    Considérons maintenant les conditions d'équilibre du navire:

    1) si h> 0, alors le navire revient à sa position d'origine ; 2) si h= 0, alors c'est un cas d'équilibre indifférent ; 3) si h<0, то это случай неостойчивого равновесия, при котором продолжается дальнейшее опрокидывание судна.

    Par conséquent, plus le centre de gravité est bas et plus la hauteur métacentrique est grande, plus la stabilité du navire est grande.

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