Запас плавучести

Под плавучестью корабля понимают его способность оставаться на плаву при заданной нагрузке. Эта способность характеризуется запасом плавучести, который выражается как процент объёма водонепроницаемых отсеков выше ватерлинии к общему водонепроницаемому объёму. Любое нарушение непроницаемости ведёт к снижению запаса плавучести. Для корабля (судна), у которого корпус водонепроницаем по главную палубу:

W = Vн / Vo * 100 ,

где Vн — объём подпалубных помещений над ватерлинией, Vo — весь объём подпалубных помещений.

Уравнение равновесия в этом случае имеет вид:

P = γ (Vo−Vн) , или:

P = γ V

где P — вес судна, γ — плотность воды, V — погружённый объём, и называется основным уравнением плавучести

Из него следует:

- при неизменной плотности γ изменение нагрузки P сопровождается пропорциональным изменением погружённого объёма V до достижения нового положения равновесия. То есть, при увеличении нагрузки судно «садится» в воду глубже, при уменьшении всплывает выше;

- при неизменной нагрузке P изменение плотности γ сопровождается обратно пропорциональным изменением погружённого объёма V. Так, в пресной воде судно сидит глубже, чем в солёной;

- изменение объёма V при прочих равных сопровождается изменением осадки. Например, при балластировке забортной водой или аварийном затоплении отсеков можно считать, что судно не приняло груз, а уменьшило погружённый объём, и осадка увеличилась — судно сидит глубже. При откачке воды происходит обратное.

Физический смысл запаса плавучести — это объём воды, который судно может принять (скажем, при затоплении отсеков), ещё оставаясь на плаву. Запас плавучести 50 % значит, что водонепроницаемый объём выше ватерлинии равен объёму ниже неё. Для надводных кораблей характерны запасы 50÷60 % и выше. Считается, что чем бо́льший запас удалось получить при постройке, тем лучше.

Нейтральная плавучесть

Когда объём принятой воды (для надводного корабля) в точности равен запасу плавучести, считается что плавучесть утеряна — запас равен 0 %. Действительно, в этот момент корабль погружается по главную палубу и находится в неустойчивом состоянии, когда любое внешнее воздействие может вызвать его уход под воду. А в воздействиях, как правило, недостатка нет. В теории этот случай называется нейтральная плавучесть.

Отрицательная плавучесть

При приёме объёма воды больше чем запас плавучести (или любого груза, большего по весу) говорят, что судно получает отрицательную плавучесть. В этом случае оно неспособно плавать, а может только тонуть.

Правила поведения на воде

Чтобы избежать беды, детям и взрослым необходимо строго соблюдать ряд простых правил поведения на воде:

- Большинство людей тонут не из-за того, что плохо плавают, а потому, что, заплыв далеко или испугавшись, поддаются панике и не надеются на себя. Полезно овладеть техникой отдыха для того, чтобы, начав из-за чего-нибудь нервничать во время плавания, вы смогли просто расслабиться и отдохнуть. А потом, придя в себя, доплыть до берега.

При отсутствии волн лучше всего отдыхать в положении на спине. Чтобы обеспечить горизонтальное положение тела, надо вытянуть прямые расслабленные руки за головой, ноги развести в стороны и слегка согнуть. Если этого недостаточно и ноги начинают опускаться вниз, то необходимо слегка согнуть руки в луче-запястных суставах и приподнять кисти над поверхностью воды, тогда ноги сразу всплывут. Тело примет горизонтальное положение. Можно отдыхать на спине, выполняя медленные и плавные движения ногами и руками под водой, затрачивая при этом минимальные усилия.

- купаться можно не раньше, чем через 1,5-2 часа после еды.

- не рекомендуется заниматься плаванием в открытых водоемах, при температуре воды ниже +15 °С, так как возможна внезапная потеря сознания и смерть от холодового шока. Развитию шока нередко способствует перегревание организма перед плаванием и неожиданно быстрое погружение в холодную воду.

- нельзя нырять в незнакомых местах - на дне могут оказаться притопленные бревна, камни, коряги.

- не прыгать в воду с лодок, катеров, причалов и других сооружений, не приспособленных для этих целей.

- желательно для купания выбирать специально отведенные для этого места.

- не заплывать далеко от берега, за буйки, обозначающие границы безопасной зоны.

- не подплывать близко к судам (моторным, парусным), лодкам, баржам. При их приближении уровень воды в водоеме значительно повышается, а при прохождении - резко падает и смывает все, что находится на берегу. Имели место случаи, когда под дно теплохода или баржи затягивало рядом плавающих людей.

- не следует купаться в заболоченных местах и там, где есть водоросли или тина.

Если обстоятельства сложились так, что вы попали в заросли водорослей, сохраняйте присутствие духа. С водорослями можно легко справиться, только необходимо не поддаваться мысли, что растения могут вас утопить. Плыть в зарослях водорослей приходится с частыми остановками, так как необходимо освобождаться от стеблей растений. Гребки руками выполняются у самой поверхности воды.

 

- нельзя входить в воду после перегревания на солнце или сильного охлаждения тела до образования "гусиной кожи".

- нельзя быстро погружаться и прыгать в воду после принятия солнечных ванн, бега, игр без постепенной адаптации к холодной воде.

- категорически запрещается входить в воду и купаться в нетрезвом состоянии.

- ни в коем случае не плавать на надувных матрацах, автомобильных камерах, надувных игрушках – подручное средство может оказаться неисправным, порваться, человек внезапно окажется в воде, а это очень опасно даже для умеющих хорошо плавать. Кроме того, даже слабый ветер способен унести их далеко от берега.

- нельзя купаться в штормовую погоду или в местах сильного прибоя;

- если вы оказались в воде с сильным течением, не пытайтесь плыть навстречу течению, справиться с ним сил не хватит; в этом случае нужно плыть по течению, но так, чтобы постепенно приближаться к берегу;

- если попали в водоворот, не пугайтесь, наберите побольше воздуха, нырните и постарайтесь резко свернуть в сторону от него;

- никогда не следует толкать кого-либо в воду, в особенности неожиданно, так как эта шалость может вызвать у людей, очень чувствительных к холодной воде, шок со смертельным исходом;

- нельзя шалить в воде, окунать друзей с головой и ставить им подножки. Если вы подплывете к приятелю под водой и резко дернете его за ноги, а он в этот момент как раз сделает вдох - приятель упадет в воду и захлебнется; 

- нельзя подавать крики ложной тревоги;

- нельзя купаться, если у вас повышенная, или пониженная температура. Последствия могут быть непредсказуемыми. Находиться в воде в таком состоянии очень опасн;. 

- если у вас свело судорогой мышцы, ложитесь на спину и плывите к берегу, постарайтесь при этом растереть сведенные мышцы, но лучше всего – иметь при себе "английскую" булавку. Даже один её укол бывает спасает жизнь. 

Устали плавать? - отдохните, не старайтесь установить рекорд по плаванию. От перенапряжения могут начаться судороги. Мышечная судорога - у пловца сводит ногу. Так бывает не только в холодной воде. Если такое случилось, погрузитесь на секунду в воду с головой и, распрямив сведенную судорогой ногу, с силой потяните за большой палец ступню на себя. Как правило, судорога отступает.

 

- не купайтесь в каналах, обложенных бетонными плитами или камнями, т.к. со временем они обрастают мхом, становятся скользкими. Из такого канала выбраться трудно. Даже тренированный пловец, купаясь в канале, подвергает свою жизнь опасности; 

- соблюдайте чистоту мест отдыха у воды, не засоряйте водоемы, не оставляйте мусор на берегу и в раздевалках.