一、船舶在静水面的平衡条件是什么和什么?
船舶在静水面的平衡条件是:重力和浮力大小相等,方向相反。
知识点延伸:
力的平衡条件:在力学系统里,平衡是指惯性参照系内,物体受到几个力的作用,仍保持静止状态,或匀速直线运动状态,或绕轴匀速转动的状态,叫做物体处于平衡状态,简称物体的“平衡”。
一个物体在受到两个力作用时,如果能保持静止或匀速直线运动,则物体处于平衡状态。使物体处于平衡状态的两个力叫做平衡力。
物体受平衡力作用,合力为0,好像没有受力,可近似认为满足牛顿第一定律条件。两个力作用在同一物体上,如果物体保持静止或匀速直线运动状态,则这两个力的作用效果相互抵消(合力为0),就说这两个力平衡。
二、船在海中如何保持平衡的?
这一块主要是气候衡准和完整稳性上的概念。
简单解释一下吧,我们知道,如果无风无浪,船在海上应该是平衡的,重力和浮力大小相等,方向相反,有固定的横倾和纵倾。如果突然从左舷或者右舷刮大风,我们称之为突风,船就会突然倒向另一侧。那么重力与浮力作用点就会变得不在同一条直线上,两者会形成复原力,迫使船舶向平衡状态去恢复。这个恢复过程就是一个横摇过程,复原力在横倾角最大时最大,随着横倾角的减小而缩小,在回到原来的平衡状态时复原力消失,但摇摆会继续向反方向进行,想象一下钟摆的原理。多次反复摇摆后,船舶会趋向稳定,则又回到了平衡状态。浪的作用下保持平衡的原理与风类似。不过需要多考虑纵向的摇摆以及螺旋桨的浸没以保持动力等问题。如果风或者浪过大,超过了船舶设计以及实际操作中能够调整得到的复原力臂的极限,那么就危险了。
与其说船舶是怎样对抗风暴和波浪的,不如说船舶设计及实际操作中过程中是如何利用平衡的原理最大化的确保各种复杂海况下的安全问题的。设计时,综合考虑船东对船型的期望和相关规范对稳性的要求,各方面博弈后得出一个相对较优的结果,以确保足够的复原力臂,使得船能够在恶劣的海洋环境下保持安全不至于倾覆。操作上,要求船长谨慎驾驶,通过错开波浪的方向,避免大风横向作用在船体上,降低重心等一系列措施,降低横纵向作用力,或者增大最大复原力臂,来确保航行的安全。
三、船舶怎么调理左右平衡?
船舶左右平衡的前题是在设计建造时巳经考虑十分周到。锚链左右对称,救生艇救生笺左右对称,边水仓左右对称。装载货物或集庄箱,煤炭,粮食,干货,液化气,原油等都应保持左右平衡,如果要卸部分货物时,就必须用边水仓放水或加水来调节左右平衡。平衡水仓有装载图和操作工艺流程规则。
四、船舶浮力结构?
船在静水中漂浮时受到两个作用力,一个是船舶本身以及所载物品、人员重量引起的重力,方向垂直向下,它的作用点称为重心,一个是船外水压力所形成的浮力,方向垂直向上,等于船舶所排开同体积的水的重量,称排水量,它的作用点位于排水体积的中心,称为浮心。
船舶的平衡漂浮状态可分为正浮状态、纵倾状态、横倾状态、任意状态。为了保障船舶安全,船舶必须留有一定的储备浮力(也叫保留浮力)。储备浮力是指船舶主甲板以下至水线之间水密空间产生的浮力。
五、游码向右调是增加右边的重量吗?
游码是一种用于测量物体质量的工具,通常与砝码一起使用。游码向右调表示增加测量仪器的灵敏度,以便更精确地测量较重的物体。因此,游码向右调并不是增加右边的重量,而是提高测量仪器的测量范围。
当使用游码和砝码进行称量时,如果被测物体的重量超出了砝码和游码的当前组合所能测量的范围,就需要调整游码。向右调整游码相当于增加一个更小的砝码,从而增加测量仪器的量程。调整游码的原则是确保测量仪器显示的重量与被测物体的实际重量相差最小,以便得到更精确的测量结果。
六、什么是突倾与横倾,纵倾的区别?
船舶浮于静水的平衡状态称为浮态;
船舶的浮态有正浮、横倾、纵倾、任意状态(横倾+纵倾)四种,表示参数分别为吃水、横倾角 ,纵倾角 ;
(1)正浮:船舶漂浮于静水面,船体中纵剖面和中横剖面都垂直于水面的一种浮态,ox,oy轴水平,无横倾和纵倾;
正浮浮态表示参数:吃水 d
(2)横倾状态
船舶自正浮状态向左舷或右舷方向倾斜的一种浮态。ox轴是水平的,中纵剖面与铝垂面成一角度,即正浮时水线面与横倾后的水线面的夹角 (横倾角)
船舶横倾的大小以横倾角表示 有正负:正值,右舷方向横倾;负值,左舷方向横倾。
浮态表示参数吃水 d ,横倾角
(3)纵倾状态
船舶自正浮位置向船尾方向或船首方向倾斜的一种浮态。oy轴是水平的,船体中纵剖面垂直于水面中横剖面与铝垂平面相交成一角度,即正浮时水线面与纵倾后水线面相交的角度 “纵倾角”,船舶纵倾大小用首尾吃水差和纵倾角表示。
正负:首倾为正值;尾倾为负值。
七、船舶装载方式?
船舶装载必须平衡装载,仓面不宜过高,固定牢固。
八、潜水艇在水下时怎样保持艇身的上下姿态,而不发生左右翻滚?
相对于传统船舶,潜艇的模样很奇特。它呈水滴流线造型,像一个圆滚滚的大雪茄,让人觉得很难在水中稳定,总担心它翻转倾覆。
这种担心当然是多余的,实际上不论水上水下,潜艇都有保持平衡的多种绝招。
绝招一、三颗心的完美配合。
船舶在海上航行,浮性、稳性、抗沉性、快速性、操纵性、耐波性是几个重要指标。
浮性是船舶在一定重量的装载下,在水面漂浮保持平衡位置的能力;而稳性是船舶受外力影响倾斜,当外力消失后自动回复原平衡位置的能力,又分横稳性、纵稳性两种。
船舶体型很长,所以纵稳性一般都没问题,重点研究横稳性就行了。船舶倾角小于10度~15度,且上甲板边缘开始进水前的稳性叫小倾角稳性,又称初稳性。
为提高横稳性,船舶揣着好几颗心:重心、浮心、稳心、漂心。这几颗心的相互关系,决定了船舶安全,从设计之初就要做好计算。
船舶左右横摇时排水体积不变,但排水形状不断变化,导致浮力作用点浮心发生移动。不同角度下的浮力指向同一个中心,称之为稳心。稳心与重心的关系,就是船舶稳性的重点,它们之间的距离,叫初稳性高度。
重心低、稳心高时,船舶横摇浮心移向一边与重力形成一对力偶,产生复原力矩将船舶扶正。初稳性高度越大,船舶扶正力矩越大,回复原平衡位置的能力越强.
若船舶超载或其他原因,导致重心迅速提高超过稳心时,船舶横摇就没有复原力矩了,此时就很容易倾覆,所以超载是航行安全的大敌。
在水面航行的潜艇也一样,其本质是一艘密封良好的船,也遵循这个规律,随海浪左右横摇,复原力矩令其自动扶正。
当潜艇下潜时,稳心高度逐渐降低。艏、艉组压载水舱注满水时,潜艇处于半潜航行状态,此时稳心高度很低,复原力矩很小,稍有不慎就会倾覆,是最危险的时刻之一。
当潜艇潜入水下,情况与水面有所不同。因为水线面消失了,所以浮心与稳心重合,初稳性高度变成浮心与重心的距离。
随着压载水舱注水,潜艇重心不断降低;入水体积增大,潜艇浮心也不断升高,最后变成浮心在上、重心在下的情况。此时浮力与重力形成新复原力矩,将潜艇扶正。
潜艇在水面纵倾幅度很小,基本不用考虑。但在水下时,纵倾幅度变大,受很小的影响也能让潜艇纵倾发生很大变化。比如某些潜艇上,一个人从艇艏走到艇尾,都能让潜艇发生1度左右的纵倾。
绝招二、均衡水舱。
为了控制纵倾,潜艇除了艏、舯、艉三组十几个主压载水舱外,还有专门的纵倾均衡水舱和均衡水舱。
通过水泵、中压气和管路在各舱间移注水,调整各水舱水量就能让潜艇保持平衡。
绝招三、艏艉水平舵、方向舵、指挥台围壳。
它们也是控制平衡的重要工具。潜艇在水下航行时,水平舵面产生升力,就像飞机翅膀在空气中产生升力一样。通过精确调整舵面角度,就能精确调控潜艇平衡。
而潜艇方向舵,不但能控制方向,也能辅助调整潜艇左右平衡,性价比还很高。
另外,高大的指挥台围壳像鱼鳍一样,起到垂直舵的作用。潜艇水下高速转弯时离心力很大,搞不好会侧倾翻滚。高大的围壳能对抗侧倾,提高适航性,在潜艇水下平衡中起到重要作用。
综上,这三大绝招结合在一起,就能克服各种横摇纵摇、横倾纵倾问题,也解决了单螺旋桨旋转时产生的扭矩问题,让潜艇在水下又快又稳的航行,实在了不起!
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