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铁质游船的浮性

更新时间:18/07/24 11:14:07   【关闭分    享:
    游船在 古代大多是木质的,因为古 人只知道能浮在水上面的材料才能做船,木头是 常见的能浮在手面上的材料,所以选择了木材。随着铸造技术的发展,铁质游船随之出现。现代的 大游船船体都是用钢铁造成的,但是钢比水重7倍多;船里所 载的货物如粮食、机器、建筑器 材等也都比水重得多,为什么 船载了这么重的东西还能漂浮在水上呢?
    下面我 们先做个小实验:把一张 薄铁皮放在水里,它立刻就沉下去了;如果把 这张铁皮做成一个盒子,重量没有改变,它却能漂浮在水上;不仅如此,在盒子 里再装一些东西,盒子也仅仅下沉一些,仍能漂浮在水面上。这是因 为盒子的底面上要受到水的压力,这种压 力就是竖直向上的浮力,只要浮 力大于铁皮的重量,就托住 了铁盒使它不会下沉。
    当然铁 盒的四周同时也受到水的压力,不过它 前后两面所受的压力大小相等,方向相反,相互抵消了;左右两 面的压力也同样相互抵消了。浮力是 随着水的深度而增加,随着物 体浸没在水里部分的体积增大而增大的。因为铁 盒子的体积比铁皮大得多,排开水 的重量也大得多,所得的浮力也大多了,所以盒 子里装了东西还能浮在水面上。铁质游 船能浮在水上的道理也是一样的。船愈大,吃水愈深,就意味 着船所排开水的重量愈大,船所得的浮力也愈大,当然也 就可以装载更多的东西。
    浮性是 船舶在一定装载情况下漂浮于水面(或浸没水下)保持平衡的能力。浮性是 船舶的基本性能之一。水对船 舶的静压力的合力称为浮力,静压力 的合力的等效作用点称为浮心。船舶在 一定装载情况下保持平衡位置需满足的平衡条件为:(1) 重力与 浮力的大小相等而方向相反;(2)重心与 浮心在同一铅垂线上。当向船上放置重物时,船的重 量和重心位置就发生了变化。船的重 量的增加会使船再向水中下沉一定的深度,使浮力 的增加量等于船上所增加的重物的重量。如果重 心位置的变化使重心与浮心不在同一铅垂线上,那么,船就会发生倾斜,船排开 水的形状就发生了变化,这时浮 心位置会发生移动,使重心与 浮心在同一铅垂线上。船的倾 斜情况可分为横倾、纵倾和 既有横倾又有纵倾的倾斜。
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