Arhimed ga je uronio u tekućinu. Arhimedova sila - što to znači

ARHIMEDOV ZAKON- zakon statike tekućina i plinova, prema kojem na tijelo uronjeno u tekućinu (ili plin) djeluje sila uzgona jednaka težini tekućine u volumenu tijela.

Činjenica da određena sila djeluje na tijelo uronjeno u vodu svima je dobro poznata: teška tijela kao da postaju lakša – na primjer, naše vlastito tijelo kada smo uronjeni u kadu. Plivajući u rijeci ili u moru, lako možete dizati i premještati vrlo teško kamenje po dnu – takvo koje ne možemo podići na kopnu; isti se fenomen opaža kada se iz nekog razloga kit izbacuje na obalu - životinja se ne može kretati izvan vodenog okoliša - njegova težina premašuje mogućnosti njezina mišićnog sustava. Istodobno, svjetlosna tijela odolijevaju uranjanju u vodu: kako bi se utopila lopta veličine mala lubenica potrebna je i snaga i spretnost; najvjerojatnije neće biti moguće uroniti loptu promjera pola metra. Intuitivno je jasno da je odgovor na pitanje zašto tijelo pluta (a drugo tone) usko povezan s djelovanjem tekućine na tijelo uronjeno u njega; ne može se zadovoljiti odgovorom da laka tijela lebde, a teška tonu: čelična ploča će, naravno, potonuti u vodi, ali ako od nje napraviš kutiju, onda može plutati; dok joj se težina nije promijenila. Da bismo razumjeli prirodu sile koja djeluje na potopljeno tijelo iz tekućine, dovoljno je razmotriti jednostavan primjer (slika 1).

Kocka s rubom a uronjen u vodu, a i voda i kocka su nepomične. Poznato je da tlak u teškoj tekućini raste proporcionalno dubini – očito je da viši stup tekućine jače pritišće bazu. Mnogo je manje očito (ili nimalo očito) da taj pritisak ne djeluje samo prema dolje, već i na bočne strane, i prema gore istim intenzitetom - to je Pascalov zakon.

Ako uzmemo u obzir sile koje djeluju na kocku (slika 1), tada su, zbog očite simetrije, sile koje djeluju na suprotne bočne strane jednake i suprotno usmjerene - pokušavaju stisnuti kocku, ali ne mogu utjecati na njezinu ravnotežu ili kretanje. . Na gornje i donje strane djeluju sile. Neka bude h je dubina uranjanja gornjeg lica, r je gustoća tekućine, g je akceleracija gravitacije; tada je pritisak na vrhu

r· g · h = str 1

a na dnu

r· g(h+a)=str 2

Sila pritiska jednaka je tlaku pomnoženom s površinom, t.j.

F 1 = str jedan · a\up122, F 2 = str 2 · a\up122 , gdje a- rub kocke,

i snagu F 1 je usmjerena prema dolje, a sila F 2 - gore. Dakle, djelovanje tekućine na kocku svodi se na dvije sile - F 1 i F 2 i određena je njihovom razlikom, a to je sila uzgona:

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

Sila je plutajuća, budući da se donja strana, naravno, nalazi niže od gornje, a sila prema gore je veća od sile prema dolje. Vrijednost F 2 – F 1 = pga 3 je jednako volumenu tijela (kocke) a 3 pomnoženo s težinom jednog kubičnog centimetra tekućine (ako za jedinicu duljine uzmemo 1 cm). Drugim riječima, sila uzgona, često nazivana Arhimedovom silom, jednaka je težini tekućine u volumenu tijela i usmjerena je prema gore. Taj je zakon ustanovio starogrčki znanstvenik Arhimed, jedan od najvećih znanstvenika na Zemlji.

Ako tijelo proizvoljnog oblika (slika 2) zauzima volumen unutar tekućine V, tada je djelovanje tekućine na tijelo u potpunosti određeno tlakom raspoređenim po površini tijela, a napominjemo da je taj tlak potpuno neovisan o materijalu tijela - („tekućina ne mari što staviti pritisak na”).

Da bi se odredila rezultirajuća sila pritiska na površinu tijela, potrebno je mentalno ukloniti iz volumena V dano tijelo i ispunite (mentalno) ovaj volumen istom tekućinom. S jedne strane nalazi se posuda s tekućinom koja miruje, s druge strane, unutar volumena V- tijelo koje se sastoji od dane tekućine, a to tijelo je u ravnoteži pod djelovanjem vlastite težine (teške tekućine) i pritiska tekućine na površinu volumena V. Budući da je težina tekućine u volumenu tijela pgV i uravnotežen je rezultantom sila tlaka, tada je njegova vrijednost jednaka težini tekućine u volumenu V, tj. pgV.

Nakon što smo mentalno napravili obrnutu zamjenu - stavljanje u volumen V ovog tijela i uz napomenu da ova zamjena neće utjecati na raspodjelu sila pritiska na površini volumena V, možemo zaključiti: na tijelo uronjeno u tešku tekućinu u mirovanju djeluje sila prema gore (Arhimedova sila) jednaka težini tekućine u volumenu ovog tijela.

Slično se može pokazati da ako je tijelo djelomično uronjeno u tekućinu, tada je Arhimedova sila jednaka težini tekućine u volumenu uronjenog dijela tijela. Ako je u ovom slučaju Arhimedova sila jednaka težini, tada tijelo pliva na površini tekućine. Očito je da ako se s potpunim uranjanjem pokaže da je Arhimedova sila manje težine tijelo, ono će potonuti. Arhimed je uveo koncept specifična gravitacija» g, tj. težina po jedinici volumena tvari: g = str; uzmemo li to za vodu g= 1 , tada čvrsto tijelo materije, u kojem g> 1 će potonuti, a na g < 1 будет плавать на поверхности; при g= 1 tijelo može plutati (visjeti) unutar tekućine. Zaključno, napominjemo da Arhimedov zakon opisuje ponašanje balona u zraku (u mirovanju pri malim brzinama).

Vladimir Kuznjecov

Razlog za pojavu Arhimedove sile je razlika u tlaku medija na različitim dubinama. Stoga Arhimedova sila nastaje samo u prisutnosti gravitacije. Na Mjesecu će to biti šest puta, a na Marsu - 2,5 puta manje nego na Zemlji.

U bestežinskom stanju nema Arhimedove sile. Ako zamislimo da je gravitacija na Zemlji iznenada nestala, onda će svi brodovi u morima, oceanima i rijekama od najmanjeg pritiska otići na bilo koju dubinu. Ali površinska napetost vode, koja ne ovisi o gravitaciji, neće im dopustiti da se uzdignu, pa neće moći poletjeti, svi će se utopiti.

Kako se očituje Arhimedova moć?

Veličina Arhimedove sile ovisi o volumenu uronjenog tijela i gustoći medija u kojem se ono nalazi. Točno je u modernim terminima: na tijelo uronjeno u tekući ili plinoviti medij u polju gravitacije djeluje sila uzgona točno jednaka težini medija koji je istisnuo tijelo, to jest F = ρgV, gdje je F Arhimedova sila; ρ je gustoća medija; g - ubrzanje slobodan pad; V je volumen tekućine (plina) istisnutog tijelom ili njegovim dijelom uronjenim.

Ako u slatkoj vodi na svaku litru volumena uronjenog tijela djeluje sila uzgona od 1 kg (9,81 n), tada u morskoj vodi gustoća 1,025 kg * cu. dm, na istu litru obujma djelovat će Arhimedova sila od 1 kg 25 g. Za osobu prosječne građe razlika u sili oslonca mora i svježa voda bit će skoro 1,9 kg. Stoga je plivanje u moru lakše: zamislite da trebate preplivati barem ribnjak bez struje s bučicom od dva kilograma u pojasu.

Arhimedova sila ne ovisi o obliku uronjenog tijela. Uzmi željezni cilindar, izmjeri njegovu snagu iz vode. Zatim ovaj cilindar zarolajte u lim, uronite u vodu ravno i uz rub. U sva tri slučaja Arhimedova će snaga biti ista.

Na prvi pogled, to je čudno, ali ako je list uronjen ravno, onda se razlika tlaka smanjuje za tanki list nadoknađen povećanjem njegove površine okomito na površinu vode. A kada je uronjen rubom, naprotiv, mala površina ruba kompenzira se većom visinom lima.

Ako je voda jako zasićena solima, zašto je njena gustoća postala veća od gustoće ljudsko tijelo, onda se u njemu neće utopiti ni osoba koja ne zna plivati. U Mrtvom moru u Izraelu, primjerice, turisti mogu satima ležati na vodi bez kretanja. Istina, još uvijek je nemoguće hodati po njemu - površina oslonca se ispostavi da je mala, osoba pada u vodu do grla sve dok težina uronjenog dijela tijela ne bude jednaka težina vode koju je istisnuo. Međutim, ako imate određenu dozu mašte, možete zbrojiti legendu hodanja po vodi. Ali u kerozinu, čija je gustoća samo 0,815 kg * cu. dm, neće se moći zadržati na površini i vrlo iskusan plivač.

Arhimedova sila u dinamici

Činjenica da brodovi plutaju zahvaljujući Arhimedovoj moći svima je poznata. Ali ribari znaju da se Arhimedova sila može koristiti i u dinamici. Ako se velika i jaka riba (taimen, na primjer) uhvatila, onda je polako povlačenje do mreže (izvlačenje) nije: prekinut će konopac i otići. Prvo morate lagano povući kad ona ode. Osjećajući udicu u isto vrijeme, riba će, pokušavajući je se riješiti, pojuriti prema ribaru. Zatim morate povući vrlo snažno i oštro kako se ribarska linija ne bi imala vremena slomiti.

U vodi tijelo ribe ne teži gotovo ništa, ali je njegova masa inercijom očuvana. S ovom metodom ribolova, Arhimedova sila će, takoreći, dati ribi rep, a sam plijen će se baciti pred noge ribara ili u njegov čamac.

Arhimedova sila u zraku

Arhimedova sila ne djeluje samo u tekućinama, već i u plinovima. Zahvaljujući njoj lete baloni i zračni brodovi (zepelini). 1 cu. m zraka u normalnim uvjetima (20 stupnjeva Celzija na razini mora) teži 1,29 kg, a 1 kg helija - 0,21 kg. To jest, 1 kubični metar napunjene školjke može podići teret od 1,08 kg. Ako je školjka promjera 10 m, tada će njezin volumen biti 523 kubična metra. m. Nakon što smo to učinili od laganog sintetičkog materijala, dobivamo silu dizanja od oko pola tone. Aeronauti nazivaju Arhimedovu silu u zraku plutajućom silom.

Ako se zrak ispumpava iz balona, a da se ne nabora, tada će svaki njegov kubični metar povući svih 1,29 kg. Povećanje uzgona za više od 20% tehnički je vrlo primamljivo, ali helij je skup, a vodik eksplozivan. Stoga se s vremena na vrijeme rađaju projekti vakuumskih zračnih brodova. Ali materijali sposobni izdržati veliki (oko 1 kg po kvadratnom cm) atmosferski tlak izvana na ljusci, Moderna tehnologija još nije u stanju stvoriti.

Čini se da nema ništa jednostavnije od Arhimedovog zakona. Ali jednom je sam Arhimed razbio glavu zbog svog otkrića. Kako je bilo?

Zanimljiva je priča vezana uz otkriće osnovnog zakona hidrostatike.

Zanimljive činjenice i legende iz života i smrti Arhimeda

Osim tako gigantskog proboja kao što je otkriće stvarnog Arhimedova zakona, znanstvenik također ima cijeli popis zasluga i postignuća. Općenito, bio je genij koji je radio na području mehanike, astronomije i matematike. Napisao je djela kao što su traktat "o lebdećim tijelima", "o kugli i cilindru", "o spiralama", "o konoidima i sferoidima", pa čak i "o zrncima pijeska". U najnovijem djelu pokušano je izmjeriti broj zrna pijeska potrebnih za ispunjavanje svemira.

Uloga Arhimeda u opsadi Sirakuze

212. godine prije Krista Sirakuzu su opkolili Rimljani. 75-godišnji Arhimed projektirao je snažne katapulte i stroje za bacanje svjetlosti kratkog dometa, kao i takozvane "Arhimedove kandže". Uz njihovu pomoć bilo je moguće doslovno prevrnuti neprijateljske brodove. Suočeni s tako snažnim i tehnološkim otporom, Rimljani nisu mogli zauzeti grad na juriš i bili su prisiljeni započeti opsadu. Prema drugoj legendi, Arhimed je uz pomoć ogledala uspio zapaliti rimsku flotu usmjeravajući sunčeve zrake na brodove. Čini se sumnjivom istinitost ove legende, jer. nitko od tadašnjih povjesničara to ne spominje.

Arhimedova smrt

Prema mnogim svjedočanstvima, Arhimeda su ubili Rimljani kada su zauzeli Sirakuzu. Evo jedne od mogućih verzija smrti velikog inženjera.

Na trijemu svoje kuće znanstvenik je razmišljao o dijagramima koje je nacrtao rukom na pijesku. Vojnik je u prolazu stao na crtež, a Arhimed je, zadubljen u misli, povikao: "Bježi od mojih crteža." Kao odgovor na to, vojnik koji je nekamo žurio jednostavno je probo starca mačem.

Pa, sada o bolnoj točki: o zakonu i moći Arhimeda ...

Kako je otkriven Arhimedov zakon i podrijetlo slavne "Eureke!"

Antika. Treće stoljeće pr. Sicilija, gdje još uvijek nema mafije, ali ima starih Grka.

Izumitelj, inženjer i teoretičar iz Sirakuze (grčka kolonija na Siciliji) Arhimed služio je pod kraljem Hieronom II. Jednom su draguljari napravili zlatnu krunu za kralja. Kralj je, kao sumnjiva osoba, pozvao znanstvenika k sebi i uputio ga da otkrije sadrži li kruna srebrne nečistoće. Ovdje se mora reći da u to daleko vrijeme nitko nije rješavao takva pitanja i slučaj je bio bez presedana.

Arhimed je dugo razmišljao, nije ništa smislio i jednog dana je odlučio otići u kupalište. Tamo je, sjedeći u posudi s vodom, znanstvenik pronašao rješenje problema. Arhimed je skrenuo pozornost na sasvim očitu stvar: tijelo, uranjajući u vodu, istiskuje volumen vode jednak vlastitom volumenu tijela. Upravo tada, a da se nije ni potrudio da se obuče, Arhimed je iskočio iz kade i viknuo svoju čuvenu "Eureku", što znači "pronađen". Pojavivši se kralju, Arhimed je zamolio da mu da ingote srebra i zlata, jednake po težini kruni. Mjerenjem i uspoređivanjem volumena vode istisnute krunom i ingotima, Arhimed je otkrio da kruna nije izrađena od čistog zlata, već ima nečistoće srebra. Ovo je priča o otkriću Arhimedovog zakona.

Bit Arhimedovog zakona

Ako se pitate kako razumjeti Arhimedov princip, odgovorit ćemo. Samo sjednite, razmislite i doći će razumijevanje. Zapravo, ovaj zakon kaže:

Na tijelo uronjeno u plin ili tekućinu djeluje sila uzgona jednaka težini tekućine (plina) u volumenu uronjenog dijela tijela. Ova sila se zove Arhimedova sila.

Kao što vidite, Arhimedova sila ne djeluje samo na tijela uronjena u vodu, već i na tijela u atmosferi. Sila koja čini balon ustati je ista Arhimedova sila. Arhimedova sila se izračunava pomoću formule:

Ovdje je prvi pojam gustoća tekućine (plina), drugi je ubrzanje slobodnog pada, treći je volumen tijela. Ako je sila gravitacije jednaka Arhimedovoj, tijelo lebdi, ako je veća, tone, a ako je manja pluta dok ne počne plutati.

U ovom članku ispitali smo Arhimedov zakon za lutke. Ako želite znati riješiti probleme gdje postoji Arhimedov zakon, obratite se. Najbolji autori rado će podijeliti svoje znanje i sami razložiti rješenje izazovan zadatak"na policama".

I plinska statika.

Enciklopedijski YouTube

1 / 5
Arhimedov zakon je formuliran na sljedeći način: na tijelo uronjeno u tekućinu (ili plin) djeluje sila uzgona jednaka težini tekućine (ili plina) u volumenu uronjenog dijela tijela. Sila se zove moć Arhimeda:
F A = ρ g V , (\displaystyle (F)_(A)=\rho (g)V,)
gdje ρ (\displaystyle \rho ) je gustoća tekućine (plina), g(\displaystyle(g))- ubrzanje slobodnog pada, i V (\displaystyle V)- volumen potopljenog dijela tijela (ili dio volumena tijela ispod površine). Ako tijelo lebdi na površini (kreće se jednoliko gore ili dolje), tada je sila uzgona (koja se naziva i Arhimedova sila) po apsolutnoj vrijednosti jednaka (i suprotno u smjeru) sili gravitacije koja djeluje na volumen tekućine (plina). ) pomaknuto tijelom, a primijenjeno je na težište ovog volumena.

Valja napomenuti da tijelo mora biti potpuno okruženo tekućinom (ili se siječe s površinom tekućine). Tako se, na primjer, Arhimedov zakon ne može primijeniti na kocku koja leži na dnu spremnika, hermetički dodirujući dno.
Što se tiče tijela koje se nalazi u plinu, na primjer, u zraku, da bi se pronašla sila dizanja, potrebno je gustoću tekućine zamijeniti gustoćom plina. Na primjer, balon s helijem leti prema gore zbog činjenice da je gustoća helija manja od gustoće zraka.
Arhimedov zakon može se objasniti pomoću razlike u hidrostatskom tlaku na primjeru pravokutnog tijela.
P B − P A = ρ g h (\displaystyle P_(B)-P_(A)=\rho gh) F B − F A = ρ g h S = ρ g V , (\displaystyle F_(B)-F_(A)=\rho ghS=\rho gV,)
gdje P A, P B- tlačne točke A i B, ρ - gustoća tekućine, h- razlika u razini između bodova A i B, S- površina horizontale presjek tijelo, V- volumen uronjenog dijela tijela.
U teorijskoj fizici Arhimedov zakon se također koristi u integralnom obliku:
F A = ∬ S p d S (\displaystyle (F)_(A)=\iint \limits _(S)(p(dS))),
gdje S (\displaystyle S) - površina, p (\displaystyle p)- pritisak u proizvoljnoj točki, integracija se vrši po cijeloj površini tijela.
U nedostatku gravitacijskog polja, odnosno u bestežinskom stanju, Arhimedov zakon ne funkcionira. Astronauti su prilično dobro upoznati s ovim fenomenom. Konkretno, u bestežinskom stanju nema fenomena (prirodne) konvekcije, pa se, primjerice, zračno hlađenje i ventilacija stambenih prostora svemirskih letjelica provode prisilno, ventilatorima.

Generalizacije

Određeni analog Arhimedova zakona vrijedi i u svakom polju sila koje različito djeluju na tijelo i na tekućinu (plin), ili u nehomogenom polju. Na primjer, ovo se odnosi na polje sila inercija (na primjer, centrifugalna sila) – na tome se temelji centrifugiranje. Primjer za polje nemehaničke prirode: dijamagnet u vakuumu se pomiče iz područja magnetskog polja većeg intenziteta u područje manjeg intenziteta.

Izvođenje Arhimedovog zakona za tijelo proizvoljnog oblika

Hidrostatički tlak tekućine na dubini h (\displaystyle h) tamo je p = ρ g h (\displaystyle p=\rho gh). Istovremeno, smatramo ρ (\displaystyle \rho ) tekućina i jakost gravitacijskog polja su konstantne vrijednosti, i h (\displaystyle h)- parametar. Uzmimo tijelo proizvoljnog oblika s volumenom koji nije nula. Uvedimo desni ortonormalni koordinatni sustav O x y z (\displaystyle Oxyz), i odaberite smjer osi z koji se poklapa sa smjerom vektora g → (\displaystyle (\vec (g))). Na površini tekućine postavljena je nula duž osi z. Izdvojimo elementarno područje na površini tijela d S (\displaystyle dS). Na njega će djelovati sila pritiska tekućine usmjerena unutar tijela, d F → A = − p d S → (\displaystyle d(\vec (F))_(A)=-pd(\vec (S))). Da bismo dobili silu koja će djelovati na tijelo, uzimamo integral preko površine:
F → A = − ∫ S p d S → = − ∫ S ρ g h d S → = − ρ g ∫ S h d S → = ∗ − ρ g ∫ V g r a d (h) d V = ∗ ∗ − ρ g ∫ V e → z d V = − ρ g e → z ∫ V d V = (ρ g V) (− e → z) (\displaystyle (\vec (F))_(A)=-\int \limits _(S)(p \,d(\vec (S)))=-\int \ograničenja _(S)(\rho gh\,d(\vec (S)))=-\rho g\int \ograničenja _(S)( h\,d(\vec (S)))=^(*)-\rho g\int \ograničenja _(V)(grad(h)\,dV)=^(**)-\rho g\int \ograničenja _(V)((\vec (e))_(z)dV)=-\rho g(\vec (e))_(z)\int \ograničenja _(V)(dV)=(\ rho gV)(-(\vec (e))_(z)))
Prilikom prijelaza s integrala po površini na integral po volumenu koristimo generalizirani Ostrogradsky-Gaussov teorem.
∗ h (x, y, z) = z; ∗ ∗ g r a d (h) = ∇ h = e → z (\displaystyle ()^(*)h(x,y,z)=z;\quad ^(**)grad(h)=\nabla h=( \vec (e))_(z))
Dobivamo da je modul Arhimedove sile jednak ρ g V (\displaystyle \rho gV), a usmjeren je u smjeru suprotnom od smjera vektora jakosti gravitacijskog polja.

Druga formulacija (gdje ρ t (\displaystyle \rho _(t))- gustoća tijela, ρ s (\displaystyle \rho _(s)) je gustoća medija u koji je uronjen).

Arhimedov zakon je formuliran na sljedeći način: na tijelo uronjeno u tekućinu (ili plin) djeluje sila uzgona koja je jednaka težini tekućine (ili plina) istisnutog ovim tijelom. Sila se zove moć Arhimeda:
gdje je gustoća tekućine (plina), akceleracija slobodnog pada i volumen potopljenog tijela (ili dijela volumena tijela ispod površine). Ako tijelo lebdi na površini ili se ravnomjerno kreće gore ili dolje, tada je sila uzgona (koja se naziva i Arhimedova sila) jednaka apsolutnoj vrijednosti (i suprotno u smjeru) sili gravitacije koja djeluje na volumen tekućine (plina) pomaknut tijelom, a primijenjen je na težište ovog volumena.
Tijelo lebdi ako Arhimedova sila uravnoteži silu gravitacije tijela.
Valja napomenuti da tijelo mora biti potpuno okruženo tekućinom (ili se siječe s površinom tekućine). Tako se, na primjer, Arhimedov zakon ne može primijeniti na kocku koja leži na dnu spremnika, hermetički dodirujući dno.
Što se tiče tijela koje se nalazi u plinu, na primjer, u zraku, da bi se pronašla sila dizanja, potrebno je gustoću tekućine zamijeniti gustoćom plina. Na primjer, balon s helijem leti prema gore zbog činjenice da je gustoća helija manja od gustoće zraka.
Arhimedov zakon može se objasniti pomoću razlike hidrostatskih tlakova na primjeru pravokutnog tijela.
gdje P A , P B- tlačne točke A i B, ρ - gustoća tekućine, h- razlika u razini između bodova A i B, S je površina vodoravnog presjeka tijela, V- volumen uronjenog dijela tijela.
18. Ravnoteža tijela u tekućini koja miruje
Tijelo uronjeno (potpuno ili djelomično) u tekućinu doživljava ukupni pritisak sa strane tekućine usmjerene prema gore i jednak težini tekućine u volumenu uronjenog dijela tijela. P ti si t = ρ dobro gV ukopa
Za homogeno tijelo koje pluta na površini, relacija
gdje: V- volumen plutajućeg tijela; str m je gustoća tijela.
Postojeća teorija plutajućeg tijela prilično je opsežna, pa ćemo se ograničiti na razmatranje samo hidrauličke suštine ove teorije.
Sposobnost plutajućeg tijela, izvađenog iz ravnoteže, da se ponovno vrati u ovo stanje naziva se stabilnost. Težina tekućine uzete u volumenu potopljenog dijela broda naziva se pomak, i točka primjene rezultantnog tlaka (tj. središte tlaka) - centar pomaka. U normalnom položaju plovila, težište S i središte pomaka d leže na istoj okomitoj liniji O"-O", koji predstavlja os simetrije plovila i naziva se os plovidbe (slika 2.5).
Neka se pod utjecajem vanjskih sila brod nagne pod određenim kutom α, dio broda KLM izašao iz tekućine, i dio K"L"M" naprotiv, uronio u to. Istovremeno je dobivena nova pozicija središta pomaka d". Nanesite na točku d" sila dizanja R i nastavlja svoju liniju djelovanja dok se ne siječe s osi simetrije O"-O". Primljeni bod m pozvao metacentar, i segment mC = h pozvao metacentrična visina. Pretpostavljamo h pozitivno ako je točka m leži iznad točke C, a inače negativan.
Riža. 2.5. Poprečni profil plovila
Sada razmotrite uvjete za ravnotežu broda:
1) ako h> 0, tada se brod vraća u prvobitni položaj; 2) ako h= 0, onda je ovo slučaj indiferentne ravnoteže; 3) ako h<0, то это случай неостойчивого равновесия, при котором продолжается дальнейшее опрокидывание судна.
Dakle, što je niže težište i što je veća metacentrična visina, to je veća stabilnost posude.
Također preporučujemo