Определение метацентра судна

Видео на английском языке с переводом

Тема: видео корабль; судно; морской флот; морской транспорт; судостроение

Определение метацентра судна

Метацентр, сила плавучести, центр величины, типы равновесия плавающего тела

MetaCenter Метацентр
When a solid body floating in a fluid is tilted from its equilibrium position, then the stability of its equilibrium depends upon the location of its metacenter. Когда твердое тело, плавающее в жидкости, отклоняется от его равновесного положения, тогда устойчивость его равновесия зависит от положения его метацентра.
  • equilibrium – равновесие, баланс
  • stability – устойчивость
To understand this, let us recall that a solid body floats in a fluid. Чтобы понять это, давайте вспомним, что твердое тело плавает в жидкости.
Solid body floats if: Твердое тело плавает, если:
If the mass density of a body is less than that of fluid, as in case of wood, plastic, ice cube, et cetera. – если массовая плотность тела меньше, чем у жидкости, как в случае с деревом, пластиком, кубиком льда, и т.д.;
And if the weight of fluid displaced by the immersed body is equal to the weight of the body, as in case of boat, ship, et cetera. – и если вес жидкости, вытесненной погруженным телом, равен весу тела, как в случае с лодкой, судном и т.д.
  • mass density – массовая плотность
  • et cetera – и так далее
When a body, say a ship, floats in water, it is acted upon by two forces – a vertical downward force of gravity, which is equivalent to the weight of the body W acting at the center of gravity G, and an upward vertical buoyancy force FB, which is equal to the weight of the water displaced by the immersed body, which passes through the centre of its displaced volume of water – that is the center of buoyancy. Когда тело – скажем, судно – плавает в воде, на него действуют две силы – сила тяжести, направленная вертикально вниз, которая равна весу тела W, действующая в центре тяжести G, и сила плавучести FB, направленная вертикально вверх, равная весу воды, вытесненной погруженным телом, которая проходит через центр вытесненного им объема воды – центра величины.
  • downward – вниз
  • force of gravity – сила тяжести
  • upward – вверх
  • buoyancy – плавучесть
  • buoyancy force – сила плавучести, выталкивающая сила
  • center of buoyancy – центр величины, центр водоизмещения
Now, for a floating body to be in equilibrium, the buoyancy force should be equal to the weight of the body. Тогда, чтобы плавающее тело оставалось в равновесии, сила плавучести должна быть равна весу тела.
  • now – тогда; в это время (в повествовании)
Also the center of gravity and the center of buoyancy should lie on the same vertical line, called the center line BG. Также, центр тяжести и центр величины должны лежать на одной вертикальной линии, называемой диаметральной линией BG.
Now, if a body undergoes an angular displacement, say in the rightward direction, then we see that the volume displaced is larger in the right sight. Тогда, если тело подвергается угловому смещению, скажем в правом направлении, то мы видим, что вытесненный объем больше на правом изображении.
Thus the center of buoyancy shifts towards the right from B to Bʹ (dash), and the couple is formed, which tries to rotate the body. Таким образом, центр величины смещается направо из B в Bʹ, и образуется пара сил, которая пытается повернуть тело.
Here is the point of intersection of the vertical line through the new center of buoyancy Bʹ, and the center line BG is turned as the metacenter of the body. Здесь точка пересечения вертикальной линии, проходящей через новый центр величины Bʹ, и диаметральной линии BG, становится метацентром тела.
And the distance by which the metacenter lies above the center of gravity of a floating body is known as the metacentric height GM, which is given by BM – BG. А расстояние, на которое этот метацентр превышает центр тяжести плавающего тела, известен, как метацентрическая высота GM, которая дана (задана) BM – BG.
  • metacentric height – метацентрическая высота
Depending upon the location of the metacenter a floating body possesses three types of equilibrium. В зависимости от положения метацентра, плавающее тело обладает тремя типами равновесия.
They are stable, unstable, and neutral equilibrium. Это: устойчивое, неустойчивое и нейтральное равновесие.
When M is above G, than in this case are restoring couple is formed by the buoyancy force and the weight of the body, which tends to turn the body to its original position. Когда М находится выше G, то, в этом случае, восстанавливающая пара сил, которая стремится повернуть тело в его начальное положение, формируется силой плавучести и весом тела.
Thus the body is said to be in stable equilibrium. Таким образом, тело, говорят, находится в устойчивом равновесии.
Now, when M is below G, then in this case an overturning couple is formed by the buoyancy force and the weight of the body, which tends to sink the body from its original position. Тогда, если М находится ниже G, то, в этом случае, переворачивающая пара, которая стремится утопить тело из его начального положения, формируется силой плавучести и весом тела.
Thus the body is set to be in unstable equilibrium. Таким образом, тело приводится в неустойчивое равновесие.
And when M coincides with G, then in this case the line of action of buoyancy force and the weight of the body are collinear, and passes through the same point. А когда М совпадает с G, то, в этом случае, линия действия силы плавучести и веса тела коллинеарны (лежат на одной прямой), и проходят через одну и ту же точку.
Due to this the body neither returns to its original position nor increases its displacement further. Вследствие этого, тело не возвращается в свое начальное положение, и не увеличивает далее свое перемещение.
  • displacement – обычно: водоизмещение; здесь: перемещение
Thus the body is said to be in neutral equilibrium. Таки образом, тело, говорят, находится в нейтральном равновесии.

Видеоролик на английском языке можно просмотреть в формате mp4 в новом окне. Ролик загружается 1 — 2 минуты. Подождите, пожалуйста.

Поделиться с друзьями
Добавить комментарий