Про Івана-покивана, ЦЕНТРІ ГИРІ І рівноваги
Будь-які водні суду повинні володіти обов'язковим запасом непотоплюваності. Жодна людина, що знаходиться на борту судна, не хоче, щоб його судно перекинулося і затонуло! Остійність - це "здатність нахиленого судна випрямлятися" або "здатність судна протидіяти нахиленню".
Судно плаває на поверхні води під дією двох основних сил: сили тяжіння і Архімедова сили. Сила тяжіння - "тягне судно вниз", дорівнює його вазі і прикладена до центру ваги судна ЦТ. Сила плавучості або Архимедова сила - "виштовхує судно з води", дорівнює його водотоннажності і прикладена в центрі підводного обсягу ЦВ судна.
В "прямому" положенні судна ці сили врівноважують один одного і лежать на одній вертикальній лінії. При нахилі форма підводної частини корпусу зміниться, ЦВ зміститься в бік накрененного борту, і виникне так званий відновлювальний момент, який протидіє крену. При способі судна ЦВ як би повертається навколо точки, званої метацентром m.
Відстань від метацентра m до центра ваги ЦТ (метацентрическая висота) є характеристикою остійності судна. Чим менше судно, тим більше повинна бути метацентрическая висота. Так, наприклад, у гребний шлюпки достатня метацентрическая висота 0.3 м забезпечує безпечну посадку і вставання людей в човні.
Як же оцінити, наскільки безпечна, наприклад, вітрильна яхта? Яка ймовірність відновлення яхти з положення "кілем догори".
У разі повного перекидання у хороших яхт навіть невеликий випадкової хвилі досить для того, щоб яхта повернулася в пряме положення.
Існує досить багато способів підвищення остійності судна. Ось деякі з них:
Високу остійність можна забезпечити за рахунок ваги нерухомого баласту. Причому необхідно знизити ЦТ. Чим нижче розташований центр ваги яхти, тим вона остійності. Існує просте правило: кожен кілограм під ватерлінією підвищує остійність, а кожен кілограм над ватерлінією погіршує її.
Для цих цілей використовується, наприклад, нерухомий баластовий кіль (проте яхти з таким кілем важкі). Таким кілем обладнані класичні яхти. Серед позитивних якостей "класичних" яхт "- абсолютна остійність", тобто яхта відновлюється практично з будь-якого становища. Так для класичної яхти "Contessa 32" втрата остійності настає тільки при нахилі 155 °. Будучи перекинутої днищем вгору, "Contessa 32" легко випрямляється.
Ширші і високобортні суду мають велику остійність форми. Важливо також, щоб при накрененіі через люки і палубні отвори у внутрішні приміщення судна не потрапляла забортної вода. Якщо вода потрапить у судна здатне звести "нанівець" переваги від високої остійності.
Суду з водонепроникної надбудовою можуть мати дуже високу остійність на великих кренах. Саме на цьому принципі заснована ідея неопрокідиваемих рятувальних шлюпок неваляшек. Рятувальні шлюпки і плоти деяких типів практично неопрокідиваемие, тому що навіть після повного перевертання вони повертаються в нормальне положення. А у парусної яхти є ще один дуже ефективний спосіб підвищення остійності - откреніваніе, тобто переміщення ваги екіпажу, баласту, що хитається кіля і т.д. по ширині судна. В даний час застосовуються консолі, трапеції, бортові баластні цистерни, переміщуваний баласт, що коливаються кили, а також такі "екзотичні" пристосування, як керовані підводні крила. Останнім часом на яхтах увійшли в моду рубки, що забезпечують неостойчівость в перекинутому положенні.
Для судів різних класів існують певні норми і вимоги Російського Морського Регістру до остійності. Саме довжина вважається найважливішим фактором безпеки. Великі за розміром і більш важкі яхти покладаються найбільш надійними. Покладена вітрилами на воду яхта повинна самостійно спрямляются з цього положення.
Отже, непотоплюваність або остійність судна досягається шляхом розумного компромісу між забезпеченням ходових якостей і одночасно безпеки в експлуатації. Використання принципу дії Івана-покивана забезпечує нашу безпеку при плаванні на будь-яких судах!
Інші сторінки про Івана-покивана, центр ваги і рівновазі:
Центр ваги
рівновага тіл
Людина і рівновагу
Підступний центр ваги
Ванька-встанька в цирку
FLIP, а по-російськи Ванька-встанька
Той, який перевертає сам себе
Хто такий Чебурашка?
Ванька-встанька на воді
Фокус: яйце "Ванька-встанька"
балансує яйце
Vanki-Vstanki Studio - інтерактивна гра
Досліди по збереженню рівноваги:
Важке відро. Запали свічку. Давай посперечаємось!
смачні досліди
Хитромудрі винаходи:
А що ж там усередині?
Важливий Ванька-встанька
Ванька-встанька догори ногами!
Ванька-встанька і магнітні поля
Ванька-ні Ванька, але покиван!
Ванька-встанька і феромагніти
Мінливий Ванька-встанька
Руки, ноги, голова. хвіст?
Поруч з фізикою:
Поети про Ванька - встанька
Природний "Ванька -встанька"
Пиріг "Ванька-встанька"
