Остойчивость судов

Остойчивостью называется способность судна возвращаться в положение равновесия после того, как оно было из него выведено.

Вспомним, что такое положения равновесия. Считается, что тело находится в положении равновесия, если действие всех сил, приложенных к нему, скомпенсировано. Т.е. в равновесии тело должно находиться в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения. Равновесие бывает трех видов:

у стойчивое, неустойчивое и безразличное. На рис.4 наглядно изображено различие между ними. На рис.4(а) маленький шарик помещен внутрь

Рис. 4 Виды равновесий вогнутой полусферы. Если Вы его

а). б). в). предоставите самому себе, он

остановится в самой нижней точке

полусферы, которая соответствует

устойчивое неустойчивое безразличное положению равновесия. И если

шарик вывесит из этого положения, он все равно туда вернется, причем без сторонней помощи. Такое равновесие называется устойчивым. А на рис.4(б) изображено тоже равновесие: шарик расположен в самой верхней точке полусферы, но стоит только его тронуть – он выйдет из положения равновесия и сам по себе в него уже не вернется. Такое равновесие – неустойчиво.

Рассмотрим, каким образом осуществляется остойчивость. Для кораблей и судов чрезвычайно важен вопрос об устойчивости их равновесия при плавании (остойчивость судов). Известно, что при неправильном распределении груза на судне оно может перевернуться . Вопрос об остойчивости является вопросом безопасности мореплавания.

Чтобы корабль (или судно) находились в состоянии устойчивого равновесия, его центр тяжести С и центр плавучести А должны располагаться на одной вертикали.

Остойчивость подводных кораблей

Рассмотрим устойчивость равновесия тела, находящегося под водой – например подводной лодки.

Рис. 5 Остойчивость подводных кораблей

а). б).

А А

С С

На рис.5(а) схематически изображена подводная лодка (в поперечном сечении).

На нее действуют две силы: Архимедова сила и сила тяжести , которые уравновешивают друг друга. Обратите внимание, что центр плавучести А расположен выше центра тяжести С. Если бы центр плавучести был ниже центра тяжести, то равновесие было бы неустойчивым.

При крене (рис.5(б)) на подводную лодку по прежнему действуют эти две силы в прежних направлениях, но на этот раз точки С и А не лежат на одной вертикали, и оси сил отлегли на две параллельные прямые. и образуют пару сил, которая будет возвращать лодку в исходное положение. Центр плавучести А в данном случае играет роль точки подвеса.