Archimede lo immerse in un liquido. Forza di Archimede: cosa significa

LEGGE DI ARCHIMEDE- la legge della statica dei liquidi e dei gas, secondo la quale una forza di galleggiamento agisce su un corpo immerso in un liquido (o gas), pari al peso del liquido nel volume del corpo.

Il fatto che una certa forza agisca su un corpo immerso nell'acqua è ben noto a tutti: i corpi pesanti sembrano diventare più leggeri, ad esempio il nostro stesso corpo quando immerso in un bagno. Nuotando in un fiume o in mare, puoi facilmente sollevare e spostare sassi molto pesanti lungo il fondo, in modo tale che non possiamo sollevare a terra; lo stesso fenomeno si osserva quando, per qualche motivo, una balena viene trascinata sulla riva - l'animale non può muoversi al di fuori dell'ambiente acquatico - il suo peso supera le capacità del suo sistema muscolare. Allo stesso tempo, i corpi leggeri resistono all'immersione in acqua: per affogare una palla delle dimensioni di piccola anguria sono richieste sia forza che destrezza; molto probabilmente non sarà possibile immergere una pallina del diametro di mezzo metro. È intuitivamente chiaro che la risposta alla domanda perché un corpo galleggia (e un altro affonda) è strettamente correlata all'azione di un fluido su un corpo immerso in esso; non ci si può accontentare della risposta che i corpi leggeri galleggiano e i corpi pesanti affondano: una piastra d'acciaio, ovviamente, affonderà nell'acqua, ma se ne fai una scatola, allora può galleggiare; mentre il suo peso non è cambiato. Per comprendere la natura della forza che agisce su un corpo sommerso dal liquido, è sufficiente considerare un semplice esempio (Fig. 1).

Cubo con bordo un immerso nell'acqua, e sia l'acqua che il cubo sono immobili. È noto che la pressione in un liquido pesante aumenta in proporzione alla profondità: è ovvio che una colonna di liquido più alta preme più fortemente sulla base. È molto meno ovvio (o per niente ovvio) che questa pressione agisca non solo verso il basso, ma anche ai lati e verso l'alto con la stessa intensità: questa è la legge di Pascal.

Se consideriamo le forze che agiscono sul cubo (Fig. 1), quindi, a causa dell'ovvia simmetria, le forze che agiscono sulle facce laterali opposte sono uguali e dirette in modo opposto: cercano di comprimere il cubo, ma non possono influenzarne l'equilibrio o movimento. Ci sono forze che agiscono sulle facce superiore e inferiore. Permettere hè la profondità di immersione della faccia superiore, rè la densità del liquido, gè l'accelerazione di gravità; quindi c'è la pressione sulla parte superiore

r· g · h=p 1

e sul fondo

r· g(h+a)= p 2

La forza di pressione è uguale alla pressione moltiplicata per l'area, cioè

F 1 = p uno · un\up122, F 2 = p 2 · un\up122 , dove un- il bordo del cubo,

e forza F 1 è diretto verso il basso e la forza F 2 - su. Pertanto, l'azione del liquido sul cubo si riduce a due forze: F 1 e F 2 ed è determinato dalla loro differenza, che è la forza di galleggiamento:

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

La forza è galleggiante, poiché la faccia inferiore, ovviamente, si trova più in basso di quella superiore e la forza verso l'alto è maggiore della forza verso il basso. Valore F 2 – F 1 = pag 3 è uguale al volume del corpo (cubo) un 3 moltiplicato per il peso di un centimetro cubo di liquido (se prendiamo 1 cm come unità di lunghezza). In altre parole, la forza di galleggiamento, spesso indicata come forza di Archimede, è uguale al peso del fluido nel volume del corpo ed è diretta verso l'alto. Questa legge è stata stabilita dall'antico scienziato greco Archimede, uno dei più grandi scienziati sulla Terra.

Se un corpo di forma arbitraria (Fig. 2) occupa un volume all'interno del liquido V, quindi l'azione del fluido sul corpo è completamente determinata dalla pressione distribuita sulla superficie del corpo, e notiamo che questa pressione è completamente indipendente dal materiale del corpo - ("il fluido non si preoccupa di cosa mettere pressione su").

Per determinare la forza di pressione risultante sulla superficie del corpo, è necessario rimuovere mentalmente dal volume V dare corpo e riempire (mentalmente) questo volume con lo stesso liquido. Da un lato c'è un recipiente con un liquido a riposo, dall'altro, all'interno del volume V- un corpo costituito da un dato fluido, e questo corpo è in equilibrio sotto l'azione del proprio peso (fluido pesante) e della pressione del fluido sulla superficie del volume V. Poiché il peso del liquido nel volume del corpo è pgV ed è bilanciato dalla risultante delle forze di pressione, allora il suo valore è uguale al peso del liquido nel volume V, cioè. pgV.

Aver fatto mentalmente la sostituzione inversa - mettendo nel volume V questo corpo e osservando che questa sostituzione non influirà sulla distribuzione delle forze di pressione sulla superficie del volume V, possiamo concludere: un corpo immerso in un fluido pesante a riposo è agito da una forza verso l'alto (forza di Archimede) pari al peso del fluido nel volume di questo corpo.

Allo stesso modo, si può dimostrare che se un corpo è parzialmente immerso in un liquido, allora la forza di Archimede è uguale al peso del liquido nel volume della parte immersa del corpo. Se in questo caso la forza di Archimede è uguale al peso, allora il corpo galleggia sulla superficie del liquido. È ovvio che se, con l'immersione totale, la forza di Archimede risulta essere meno peso corpo, affonderà. Archimede ha introdotto il concetto peso specifico» g, cioè. peso per unità di volume di una sostanza: g = pag; se lo prendiamo per l'acqua g= 1 , quindi un corpo solido di materia, in cui g> 1 affonderà, e a g < 1 будет плавать на поверхности; при g= 1 il corpo può galleggiare (appendere) all'interno del fluido. In conclusione, notiamo che la legge di Archimede descrive il comportamento dei palloncini in aria (a riposo alle basse velocità).

Vladimir Kuznetsov

Il motivo dell'emergere della forza di Archimede è la differenza di pressione del mezzo a diverse profondità. Pertanto, la forza di Archimede sorge solo in presenza di gravità. Sulla Luna, sarà sei volte e su Marte - 2,5 volte meno che sulla Terra.

Non c'è forza di Archimede nell'assenza di gravità. Se immaginiamo che la gravità sulla Terra sia improvvisamente scomparsa, tutte le navi nei mari, negli oceani e nei fiumi dalla minima spinta andranno a qualsiasi profondità. Ma la tensione superficiale dell'acqua, che non dipende dalla gravità, non li farà salire, quindi non potranno decollare, annegheranno tutti.

Come si manifesta il potere di Archimede?

L'entità della forza di Archimede dipende dal volume del corpo immerso e dalla densità del mezzo in cui si trova. È esatto in termini moderni: un corpo immerso in un mezzo liquido o gassoso nel campo di gravità risente di una forza di galleggiamento esattamente uguale al peso del mezzo spostato dal corpo, cioè F = ρgV, dove F è la forza di Archimede; ρ è la densità del mezzo; g - accelerazione caduta libera; V è il volume del liquido (gas) spostato dal corpo o parte di esso immerso.

Se in acqua dolce una forza di galleggiamento di 1 kg (9,81 n) agisce su ogni litro del volume di un corpo immerso, allora in acqua di mare, la cui densità è 1,025 kg * cu. dm, sullo stesso litro di volume agirà la forza di Archimede di 1 kg 25 g. Per una persona di corporatura media, la differenza nella forza di supporto del mare e acqua dolce sarà quasi 1,9 kg. Pertanto, nuotare nel mare è più facile: immagina di dover nuotare almeno in uno stagno senza corrente con un manubrio da due chilogrammi alla cintura.

La forza di Archimede non dipende dalla forma del corpo immerso. Prendi un cilindro di ferro, misura la sua forza dall'acqua. Quindi arrotolare questo cilindro in una sfoglia, immergere in acqua in piano e di lato. In tutti e tre i casi, la forza di Archimede sarà la stessa.

A prima vista, è strano, ma se il foglio è immerso in piano, quindi una diminuzione della differenza di pressione per foglio sottile compensato da un aumento della sua area perpendicolare alla superficie dell'acqua. E quando immerso da un bordo, al contrario, la piccola area del bordo è compensata dalla maggiore altezza del foglio.

Se l'acqua è molto fortemente satura di sali, perché la sua densità è diventata superiore alla densità corpo umano, allora anche una persona che non sa nuotare non vi annegherà. Nel Mar Morto in Israele, ad esempio, i turisti possono sdraiarsi sull'acqua per ore senza muoversi. È vero, è ancora impossibile camminarci sopra: l'area di supporto risulta essere piccola, una persona cade nell'acqua fino alla gola finché il peso della parte immersa del corpo non è uguale al peso dell'acqua da lui spostata. Tuttavia, se hai una certa quantità di immaginazione, puoi aggiungere la leggenda del camminare sull'acqua. Ma nel cherosene, la cui densità è di soli 0,815 kg * cu. dm, non potrà stare in superficie ed è un nuotatore molto esperto.

La forza di Archimede nella dinamica

Il fatto che le navi galleggino grazie al potere di Archimede è noto a tutti. Ma i pescatori sanno che la forza di Archimede può essere usata anche nella dinamica. Se un pesce grande e forte (taimen, per esempio) si è impigliato, tirarlo lentamente fino alla rete (tirandolo fuori) non lo è: spezzerà la lenza e se ne andrà. Devi prima tirare leggermente quando se ne va. Sentendo l'amo allo stesso tempo, il pesce, cercando di liberarsene, si precipiterà verso il pescatore. Quindi è necessario tirare molto forte e bruscamente in modo che la lenza non abbia il tempo di rompersi.

Nell'acqua il corpo di un pesce non pesa quasi nulla, ma la sua massa si conserva con inerzia. Con questo metodo di pesca, la forza di Archimede, per così dire, darà al pesce una coda e la preda stessa cadrà ai piedi del pescatore o nella sua barca.

Forza di Archimede nell'aria

La forza di Archimede agisce non solo nei liquidi, ma anche nei gas. Grazie a lei volano palloncini e dirigibili (zeppelin). 1 cu. m di aria in condizioni normali (20 gradi Celsius al livello del mare) pesa 1,29 kg e 1 kg di elio - 0,21 kg. Cioè, 1 metro cubo di un guscio pieno è in grado di sollevare un carico di 1,08 kg. Se il guscio ha un diametro di 10 m, il suo volume sarà di 523 metri cubi. M. Dopo averlo fatto da un materiale sintetico leggero, otteniamo una forza di sollevamento di circa mezza tonnellata. Gli aeronauti chiamano la forza di Archimede nell'aria la forza fluttuante.

Se l'aria viene pompata fuori dal pallone senza lasciarlo raggrinzire, ogni metro cubo solleverà tutti i 1,29 kg. Un aumento di oltre il 20% della portanza è tecnicamente molto allettante, ma l'elio è costoso e l'idrogeno è esplosivo. Pertanto, di volta in volta nascono progetti di dirigibili a vuoto. Ma materiali in grado di sopportare una grande pressione atmosferica (circa 1 kg per cmq) dall'esterno sul guscio, tecnologia moderna non ancora in grado di creare.

SEMBRA che non ci sia niente di più semplice della legge di Archimede. Ma una volta lo stesso Archimede si è rotto la testa per la sua scoperta. Come era?

Una storia interessante è legata alla scoperta della legge fondamentale dell'idrostatica.

Fatti interessanti e leggende sulla vita e la morte di Archimede

Oltre a una svolta così gigantesca come la scoperta della vera legge di Archimede, lo scienziato ha anche un intero elenco di meriti e risultati. In generale, era un genio che lavorava nei campi della meccanica, dell'astronomia e della matematica. Ha scritto opere come un trattato "su corpi fluttuanti", "su una palla e un cilindro", "su spirali", "su conoidi e sferoidi" e persino "su granelli di sabbia". Nell'ultimo lavoro, è stato fatto un tentativo di misurare il numero di granelli di sabbia necessari per riempire l'universo.

Il ruolo di Archimede nell'assedio di Siracusa

Nel 212 aC Siracusa fu assediata dai Romani. Il 75enne Archimede progettò potenti catapulte e macchine da lancio di luce a corto raggio, nonché i cosiddetti "artigli di Archimede". Con il loro aiuto, è stato letteralmente possibile capovolgere le navi nemiche. Di fronte a una resistenza così potente e tecnologica, i romani non poterono prendere d'assalto la città e furono costretti a iniziare un assedio. Secondo un'altra leggenda, Archimede, con l'aiuto di specchi, riuscì a dar fuoco alla flotta romana concentrando i raggi del sole sulle navi. La veridicità di questa leggenda sembra dubbia, perché. nessuno degli storici di quel tempo ne fa menzione.

Morte di Archimede

Secondo molte testimonianze, Archimede fu ucciso dai romani quando presero Siracusa. Ecco una delle possibili versioni della morte del grande ingegnere.

Sotto il portico di casa, lo scienziato meditava sui diagrammi che disegnava con la mano proprio sulla sabbia. Un soldato di passaggio calpestò il disegno e Archimede, immerso nei suoi pensieri, gridò: "Allontanati dai miei disegni". In risposta a ciò, un soldato che correva da qualche parte trafisse semplicemente il vecchio con una spada.

Bene, ora il punto dolente: sulla legge e sul potere di Archimede ...

Come fu scoperta la legge di Archimede e l'origine della famosa "Eureka!"

Antichità. III secolo aC. La Sicilia, dove ancora non c'è mafia, ma ci sono gli antichi greci.

Inventore, ingegnere e scienziato teorico di Siracusa (colonia greca in Sicilia) Archimede prestò servizio sotto re Ierone II. Una volta i gioiellieri realizzavano una corona d'oro per il re. Il re, da persona sospetta, chiamò a sé lo scienziato e gli ordinò di scoprire se la corona conteneva impurità d'argento. Qui va detto che in quel lontano tempo nessuno risolveva tali problemi e il caso era senza precedenti.

Archimede ha pensato a lungo, non ha inventato nulla e un giorno ha deciso di andare allo stabilimento balneare. Lì, seduto in una ciotola d'acqua, lo scienziato ha trovato una soluzione al problema. Archimede ha attirato l'attenzione su una cosa del tutto ovvia: il corpo, immergendosi nell'acqua, sposta un volume d'acqua uguale al proprio volume del corpo. Proprio in quel momento, senza nemmeno preoccuparsi di vestirsi, Archimede saltò fuori dalla vasca e gridò la sua famosa "Eureka", che significa "trovato". Apparendo al re, Archimede chiese di dargli lingotti d'argento e d'oro, di peso uguale alla corona. Misurando e confrontando il volume d'acqua espulso dalla corona e dai lingotti, Archimede scoprì che la corona non era d'oro puro, ma aveva impurità d'argento. Questa è la storia della scoperta della legge di Archimede.

L'essenza della legge di Archimede

Se ti stai chiedendo come capire il principio di Archimede, ti risponderemo. Siediti, pensa e la comprensione arriverà. Infatti questa legge dice:

Un corpo immerso in un gas o liquido subisce l'azione di una forza di galleggiamento pari al peso del liquido (gas) nel volume della parte immersa del corpo. Questa forza è chiamata forza di Archimede.

Come puoi vedere, la forza di Archimede agisce non solo sui corpi immersi nell'acqua, ma anche sui corpi nell'atmosfera. La forza che fa Palloncino alzarsi è la stessa forza di Archimede. La forza di Archimede si calcola con la formula:

Qui il primo termine è la densità del liquido (gas), il secondo è l'accelerazione della caduta libera, il terzo è il volume del corpo. Se la forza di gravità è uguale alla forza di Archimede, il corpo galleggia, se è maggiore affonda e se è minore galleggia finché non inizia a galleggiare.

In questo articolo abbiamo esaminato la legge di Archimede per i manichini. Se vuoi sapere come risolvere i problemi dove c'è la legge di Archimede, contatta. I migliori autori condivideranno volentieri le loro conoscenze e scomporranno la soluzione da soli compito difficile"sugli scaffali."

E la statica dei gas.

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La legge di Archimede è formulata come segue: su un corpo immerso in un liquido (o gas) agisce una forza di galleggiamento pari al peso del liquido (o gas) nel volume della parte immersa del corpo. La forza è chiamata il potere di Archimede:
F A = ρ g V , (\ displaystyle (F) _ (A) = \ rho (g) V,)
dove ρ (\ displaystyle \ rho )è la densità del liquido (gas), g(\ displaystyle (g))- accelerazione caduta libera, e V (\ displaystyle V)- il volume della parte sommersa del corpo (o la parte del volume del corpo al di sotto della superficie). Se il corpo galleggia sulla superficie (si muove uniformemente verso l'alto o verso il basso), allora la forza di galleggiamento (detta anche forza di Archimede) è uguale in valore assoluto (e in direzione opposta) alla forza di gravità che agisce sul volume del liquido (gas ) spostato dal corpo, e viene applicato al baricentro di questo volume.

Va notato che il corpo deve essere completamente circondato dal liquido (o intersecare la superficie del liquido). Quindi, ad esempio, la legge di Archimede non può essere applicata a un cubo che giace sul fondo della vasca, toccandone ermeticamente il fondo.
Come per un corpo che è in un gas, ad esempio in aria, per trovare la forza di sollevamento è necessario sostituire la densità del liquido con la densità del gas. Ad esempio, un palloncino pieno di elio vola verso l'alto a causa del fatto che la densità dell'elio è inferiore alla densità dell'aria.
La legge di Archimede può essere spiegata usando la differenza di pressione idrostatica usando l'esempio di un corpo rettangolare.
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,)
dove P A, P B- punti di pressione UN e B, ρ - densità del liquido, h- dislivello tra i punti UN e B, S- l'area dell'orizzontale sezione trasversale corpo, V- il volume della parte immersa del corpo.
In fisica teorica, la legge di Archimede è usata anche in forma integrale:
F A = ∬ S p d S (\ displaystyle (F) _ (A) = \ iint \ limiti _ (S) (p (dS))),
dove S (\ displaystyle S) - superficie, p (\ displaystyle p)- pressione in un punto arbitrario, l'integrazione viene eseguita su tutta la superficie del corpo.
In assenza di un campo gravitazionale, cioè in uno stato di assenza di gravità, la legge di Archimede non funziona. Gli astronauti conoscono abbastanza bene questo fenomeno. In particolare, nell'assenza di gravità non vi è alcun fenomeno di convezione (naturale), quindi, ad esempio, il raffreddamento dell'aria e la ventilazione dei vani abitativi dei veicoli spaziali sono effettuati forzatamente, da ventilatori.

generalizzazioni

Un certo analogo della legge di Archimede vale anche in qualsiasi campo di forze che agiscono in modo diverso su un corpo e su un liquido (gas), o in un campo disomogeneo. Ad esempio, questo si riferisce al campo delle forze inerzia (ad esempio, forza centrifuga) - la centrifugazione si basa su questo. Un esempio per un campo di natura non meccanica: un diamagnete nel vuoto viene spostato da una regione di un campo magnetico di maggiore intensità a una regione di minore intensità.

Derivazione della legge di Archimede per un corpo di forma arbitraria

Pressione idrostatica di un liquido in profondità h (\ displaystyle h) c'è p = ρ g h (\ displaystyle p = \ rho gh). Allo stesso tempo, consideriamo ρ (\ displaystyle \ rho ) liquido e l'intensità del campo gravitazionale sono valori costanti, e h (\ displaystyle h)- parametro. Prendiamo un corpo di forma arbitraria con un volume diverso da zero. Introduciamo un sistema di coordinate ortonormali retto O x y z (\ displaystyle Oxyz) e scegliere la direzione dell'asse z coincidente con la direzione del vettore g → (\ displaystyle (\ vec (g))). Zero lungo l'asse z è impostato sulla superficie del liquido. Individuiamo un'area elementare sulla superficie del corpo d S (\ displaystyle dS). Sarà agito dalla forza di pressione del fluido diretta all'interno del corpo, d F → A = - p d S → (\displaystyle d(\vec (F))_(A)=-pd(\vec (S))). Per ottenere la forza che agirà sul corpo, prendiamo l'integrale sulla superficie:
F → LA = - ∫ S p d S → = - ∫ S ρ g h d S → = - ρ g ∫ S h d S → = ∗ - ρ g ∫ V g r un 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 \ limiti _ (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)))
Quando si passa dall'integrale sulla superficie all'integrale sul volume, utilizziamo il teorema generalizzato di Ostrogradsky-Gauss.
∗ h (x, y, z) = z; ∗ ∗ g r un d (h) = ∇ h = e → z (\displaystyle ()^(*)h(x,y,z)=z;\quad ^(**)grad(h)=\nabla h=( \vec (e))_(z))
Otteniamo che il modulo della forza di Archimede è uguale a ρ g V (\ displaystyle \ rho gV), ed è diretto nella direzione opposta alla direzione del vettore dell'intensità del campo gravitazionale.

Un'altra dicitura (dove ρ t (\ displaystyle \ rho _ (t))- densità corporea, ρ s (\ displaystyle \ rho _ (s))è la densità del mezzo in cui è immerso).

La legge di Archimede è formulata come segue: una forza di galleggiamento agisce su un corpo immerso in un liquido (o gas), pari al peso del liquido (o gas) spostato da questo corpo. La forza è chiamata il potere di Archimede:
dove è la densità del liquido (gas), è l'accelerazione di caduta libera ed è il volume del corpo sommerso (o parte del volume del corpo al di sotto della superficie). Se il corpo galleggia sulla superficie o si muove uniformemente verso l'alto o verso il basso, allora la forza di spinta (detta anche forza di Archimede) è uguale in valore assoluto (e in direzione opposta) alla forza di gravità che agisce sul volume del liquido (gas) spostato dal corpo e viene applicato al baricentro di questo volume.
Il corpo galleggia se la forza di Archimede bilancia la forza di gravità del corpo.
Va notato che il corpo deve essere completamente circondato dal liquido (o intersecare la superficie del liquido). Quindi, ad esempio, la legge di Archimede non può essere applicata a un cubo che giace sul fondo della vasca, toccandone ermeticamente il fondo.
Come per un corpo che è in un gas, ad esempio in aria, per trovare la forza di sollevamento è necessario sostituire la densità del liquido con la densità del gas. Ad esempio, un palloncino pieno di elio vola verso l'alto a causa del fatto che la densità dell'elio è inferiore alla densità dell'aria.
La legge di Archimede può essere spiegata usando la differenza di pressioni idrostatiche sull'esempio di un corpo rettangolare.
dove P UN , P B- punti di pressione UN e B, ρ - densità del liquido, h- dislivello tra i punti UN e B, Sè l'area della sezione trasversale orizzontale del corpo, V- il volume della parte immersa del corpo.
18. Equilibrio di un corpo in un fluido a riposo
Un corpo immerso (completamente o parzialmente) in un liquido subisce una pressione totale dal lato del liquido diretta verso l'alto e pari al peso del liquido nel volume della parte immersa del corpo. P tu sei t = ρ e gV sepoltura
Per un corpo omogeneo che galleggia sulla superficie, la relazione
dove: V- il volume del corpo galleggiante; p mè la densità del corpo.
La teoria esistente di un corpo galleggiante è piuttosto ampia, quindi ci limiteremo a considerare solo l'essenza idraulica di questa teoria.
Viene chiamata la capacità di un corpo fluttuante, portato fuori equilibrio, di tornare di nuovo in questo stato stabilità. Viene chiamato il peso del liquido prelevato nel volume della parte sommersa della nave Dislocamento, e il punto di applicazione della pressione risultante (cioè il centro di pressione) - centro di spostamento. Nella posizione normale della nave, il baricentro DA e centro di spostamento d giacciono sulla stessa linea verticale O"-O", che rappresenta l'asse di simmetria della nave e detto asse di navigazione (Fig. 2.5).
Lascia che, sotto l'influenza di forze esterne, la nave si sia inclinata di un certo angolo α, parte della nave KLMè uscito dal liquido e parte K"L"M" al contrario, vi si è tuffato. Allo stesso tempo è stata ottenuta una nuova posizione del centro di spostamento d". Applicare a un punto d" forza di sollevamento R e continua la sua linea d'azione finché non si interseca con l'asse di simmetria O"-O". Punto ricevuto m chiamato metacentro, e il segmento mC = h chiamato altezza metacentrica. Assumiamo h positivo se il punto m si trova sopra il punto C, e negativo altrimenti.
Riso. 2.5. Profilo trasversale della nave
Consideriamo ora le condizioni per l'equilibrio della nave:
1) se h> 0, poi la nave ritorna nella sua posizione originaria; 2) se h= 0, allora questo è un caso di equilibrio indifferente; 3) se h<0, то это случай неостойчивого равновесия, при котором продолжается дальнейшее опрокидывание судна.
Pertanto, più basso è il baricentro e maggiore è l'altezza metacentrica, maggiore è la stabilità della nave.
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