что такое ватерлиния физика 7 класс
Ватерлиния
Ватерли́ния (нидерл. waterlinie ) — линия соприкосновения спокойной поверхности воды с корпусом плавающего судна. Также — в теории корабля элемент теоретического чертежа: сечение корпуса горизонтальной плоскостью.
Различают следующие ватерлинии:
Действующая ватерлиния определяется формой судна, его средней плотностью, а также степенью волнения воды в данном бассейне. Площадь ватерлинии используется для вычисления коэффициента полноты корпуса. Форма площади ватерлинии, точнее ее момент инерции является фактором, определяющим остойчивость формы. Очевидно, в зависимости от условий нагрузки, крена и дифферента форма площади ватерлинии, а с ней и остойчивость, могут меняться.
Длина по ватерлинии служит характерным линейным размером в определении числа Фруда для водоизмещающих судов, и соответственно, их теоретической скорости.
Грузовая марка
Все коммерческие суда должны иметь на борту отметку под названием грузовая марка (англ. load line, Plimsoll line ). Эта отметка определяет уровень, до которого судно может быть безопасно нагружено, то есть грузовую ватерлинию. При загрузке судна оно садится глубже в воду и отметка опускается ближе к поверхности воды.
До того, как эта отметка стала обязательной, много судов было потеряно по причине перегрузки. Иногда причиной перегрузки является стремление в получении дополнительной прибыли от перевозки, а иногда разница в плотности воды — в зависимости от её температуры и солёности осадка судна может существенно меняться.
Британским политиком Сэмюэлем Плимсолем был предложена система универсальной маркировки судов, которая позволила определять максимальную загрузку корабля в зависимости от времени года и региона.
Буквы на грузовой марке означают:
| Символ | Расшифровка | Обозначение |
|---|---|---|
| TF | Tropical Fresh Water | Пресная вода в тропиках |
| F | Fresh Water | Пресная вода |
| T | Tropical Seawater | Морская вода в тропиках |
| S | Summer Seawater | Летняя морская вода |
| W | Winter Seawater | Зимняя морская вода |
| WNA | Winter North Atlantic | Зимняя северо-атлантическая |
Зимой часты штормы. Высокая волна может раскачать судно или залить палубу, поэтому требуется дополнительный запас плавучести. Северная Атлантика — особо штормоопасный район, плюс опасность обледенения — там запас плавучести должен быть ещё больше. Тропические воды, наоборот, тихие, там можно смело нагружать судно.
Остальные две марки — F и TF — соответствуют S и T, пересчитанным на плотность пресной воды.
Значение слова «ватерлиния»
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
Различают следующие ватерлинии:
конструктивная ватерлиния (КВЛ) — ватерлиния, принятая за основу построения теоретического чертежа и соответствующая полученному предварительным расчётом полному водоизмещению судна и нормальному водоизмещению корабля;
грузовая ватерлиния (ГВЛ) — ватерлиния, при плавании судна с полным грузом. У морских транспортных судов КВЛ и ГВЛ, как правило, совпадают;
расчётная ватерлиния — ватерлиния, соответствующая осадке судна, для которой определяются его расчетные характеристики. При определении расчетных характеристик в качестве расчетной ватерлинии принимают: для кораблей — ватерлинию, соответствующую нормальному водоизмещению; для судов — ватерлинию, соответствующую осадке по центру круга грузовой марки;
действующая ватерлиния — текущая, при данной нагрузке и условиях;
теоретические ватерлинии — набор сечений через равные расстояния, формирующий один из видов теоретического чертежа: план.
Действующая ватерлиния определяется формой судна, его средней плотностью, а также степенью волнения воды в данном бассейне. Площадь ватерлинии используется для вычисления коэффициента полноты корпуса. Форма площади ватерлинии, точнее её момент инерции, является фактором, определяющим устойчивость формы. Очевидно, в зависимости от условий нагрузки, крена и дифферента форма площади ватерлинии, а с ней и устойчивость, могут меняться.
Длина по ватерлинии служит характерным линейным размером в определении числа Фруда для водоизмещающих судов, и соответственно, их теоретической скорости.
ВАТЕРЛИ’НИЯ, и, ж. [гол. waterlinie] (мор.). Линия по борту, до к-рой судно погружается в воду.
Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
ва̀терли́ния
1. линия соприкосновения спокойной поверхности воды с корпусом плавающего судна ◆ Люблю по носу щёлкнуть — не задирайся выше ватерлинии! Скромней, дорогие товарищи… Шукшин, «Срезал», 1970 г. (цитата из НКРЯ)
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.
Вопрос: мчать — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?
§ 53. Плавание судов
Суда, плавающие по рекам, озёрам, морям и океанам, построены из разных материалов с различной плотностью. Корпус судов обычно делают из стальных листов. Все внутренние крепления, придающие судам прочность, также изготовляют из металлов. Для постройки судов используют различные материалы, имеющие по сравнению с водой как бо́льшую, так и меньшую плотность.
Благодаря чему же суда держатся на воде, принимают на борт и перевозят большие грузы?
Опыт с плавающим телом (§ 51) показал, что тело вытесняет своей подводной частью столько воды, что вес этой воды равен весу тела в воздухе. Это справедливо и для любого судна.
Вес воды, вытесняемой подводной частью судна, равен весу судна с грузом в воздухе или силе тяжести, действующей на судно с грузом.
Глубину, на которую судно погружается в воду, называют осадкой. Наибольшая допускаемая осадка отмечена на корпусе судна красной линией, называемой ватерлинией (от гол- ланд. ватер — вода).
Вес воды, вытесняемой судном при погружении до ватерлинии, равный силе тяжести, действующей на судно с грузом, называется водоизмещением судна.
Сейчас для перевозки нефти строят суда водоизмещением 5 000 000 кН (5 • 10 6 кН) и больше, т. е. имеющие вместе с грузом массу 500 000 т (5 • 10 5 т) и более.
Если из водоизмещения вычесть вес самого судна, то получим грузоподъёмность этого судна. Грузоподъёмность показывает вес груза, перевозимого судном.
Судостроение существовало ещё в Древнем Египте, Финикии, Древнем Китае.
В России судостроение зародилось на рубеже XVII—XVIII вв. Сооружались главным образом военные корабли, но именно в России были созданы первый ледокол, суда с двигателем внутреннего сгорания, атомный ледокол «Арктика» (рис. 159).
Вопросы
1 На чём основано плавание судов?
2. Что называют осадкой судна?
3. Что такое ватерлиния?
4. Что называют водоизмещением судна?
Упражнение 28
1. Как изменится осадка корабля при переходе из реки в море? Ответ объясните.
2. Сила тяжести, действующая на судно, 100 000 кН. Какой объём воды вытесняет это судно?
Задание
1. На рисунке 160 изображены два прибора, плавающие в воде, называемые ареометрами.
• П о я с н е н и е. Эти приборы используются для измерения плотности жидкости. Первый ареометр, изображённый на рисунке 160, а, предназначен для жидкостей, имеющих плотность меньшую, чем вода.
Деления на нём нанесены сверху вниз. Второй (рис. 160, б) — для жидкостей с плотностью большей, чем вода. Деления на нём нанесены снизу вверх. Цифрой 1000 обозначена плотность воды:
• а) Объясните действие таких приборов.
• б) Используя пробирку или деревянную палочку и кусочки свинца, изготовьте ареометры для жидкостей, имеющих плотности большую и меньшую, чем вода.
2. Налейте в стакан воды, введите в воду конец пипетки и выпускайте из неё понемногу воздух. Затем наберите в пипетку немного жидкого масла и пускайте его под водой по капле. Что вы наблюдаете? Сделайте вывод.
Плавание судов
Содержание
Принцип плавания судов
В прошлом уроке мы провели опыт с плавающим телом, который показал, что тело вытесняет своей частью, находящейся под водой, столько воды, что ее вес равен весу тела в воздухе. Это утверждение справедливо для любого судна.
Очевидно, что раз суда держаться на поверхности воды, то они спроектированы таким образом, что вес воды, вытесняемой подводной частью судна, равен весу судна с грузом в воздухе или силе тяжести, действующей на судно с грузом.
Большое значение имеют форма и строение судна. В подводной части находятся полости (почти всегда это используемые помещения), в которых есть воздух. Таким образом, средняя плотность судна меньше плотности воды.
Характеристики судов
Рассмотрим несколько важных характеристик судов:
Также отметим, что осадка судна в соленой и пресной воде будет различна. Плотность соленой воды больше плотности пресной, поэтому осадка в море или океане, будет меньше, чем в реке или озере.
История судостроения
С древних времен у людей была необходимость преодолевать водные преграды. Люди строили примитивные плоты, корзины, обтянутые кожей животных, лодки, которые выдалбливали или выжигали из большого цельного ствола дерева (рисунок 3).
Рисунок 3. Экспонат Национального музея Республики Карелия.
Рисунок 4. Клипер «Катти Сарк» в сухом доке Гринвича.
В 1807 году в США был построен первый пароход. Так у парусных судов появилась конкуренция – судна с паровыми машинами (рисунок 5).
Рисунок 5. «Пароход Северной Реки», изобретенный Р. Фултоном.
Если раньше все суда строились из дерева, то в 1787 году было построено первое судно из железа. А со второй половины XIX века железо начали заменять сталью.
В 1903 году в России построили первый теплоход. Такие суда приводятся в движение с помощью двигателя внутреннего сгорания (рисунок 6).
Рисунок 6. Первый теплоход «Вандал», построенный на Сормовском заводе в Нижнем Новгороде.
Также в России был создан первый в мире ледокол «Ермак» в 1898 году. Это судно могло форсировать льды толщиной в 2 метра (рисунок 7).
Рисунок 7. Ледокол «Ермак».
В 1959 году был построен первый атомный ледокол «Ленин» (рисунок 8). Ледокол расходовал в сутки 45 граммов ядерного топлива, и его полная мощность составляла 44 000 лошадиных сил.
Рисунок 8. Атомный ледокол «Ленин».
Рисунок 9. Самый большой контейнеровоз в мире «HMM Algeciras».
Что такое ватерлиния физика 7 класс
1. Почему корабли не тонут?
Для постройки современных судов используют различные материалы, в основном металлы, имеющие по сравнению с водой большую плотность.
Однако суда не тонут, а держатся на воде и перевозят еще большие грузы.
Как для любого плавающего тела, так и для судна, справедливо, что тело вытесняет своей подводной частью столько воды, что вес этой воды равен весу тела в воздухе.
Вес воды, вытесняемой подводной частью судна, равен весу судна с грузом в воздухе или силе тяжести, действующей на судно с грузом.
Почему тонет железный гвоздь, но не тонет корабль из металла?
Плотность железа много больше, чем плотность воды.
Вес сплошного железного гвоздя оказывается больше, чем вес, вытесненной им воды.
У корабля, сделанного из того же железа, средняя плотность (за счет внутренних полостей в корпусе) значительно ниже, чем плотность железа.
Вес, правильно сконструированного корабля, оказывается меньше веса вытесненной им воды.
Сделайте сплошую железяку в форме этого же корабля, и она точно утонет.
Однако, если раскатать гвоздь в тонкий железный лист и согнуть его в форме лодочки, он точно поплывет.
2. Что такое осадка судна?
Глубину, на которую судно погружается в воду, называют осадкой.
Наибольшая допускаемая осадка отмечена на корпусе судна красной линией, называемой ватерлинией.
3. Меняется ли осадка корабля при переходе из реки в море или обратно?
Да, так как плотность пресной (1000 кг//м3)и морской воды (1030 кг/м3) различны.
4. Что называется водоизмещением судна?
Вес воды, вытесняемой судном при погружении до ватер линии, равный силе тяжести, действующей на судно с грузом, называется водоизмещением судна.
Сейчас для перевозки нефти строят суда водоизмещением 5 000 000 кН (5 • 10 6 кН) и больше, т. е. имеющие вместе с грузом массу 500 000 т (5 • 10 5 т) и более.
5. Что показывает грузоподъемность судна?
Если из водоизмещения вычесть вес самого судна, то получим грузоподъемность этого судна.
Грузоподъемность показывает вес груза, перевозимого судном.
6. Как работает ареометр?
Приборы «ареометры» используются для измерения плотности жидкости.
Ареометр представляет собой стеклянную трубочку с расширением на конце.
Внутрь вставлена измерительная шкала, показывающая плотность жидкости.
В расширении на конце трубки запаян груз для равновесия.
Ареометр в зависимости от плотности жидкости погружается на большую или меньшую глубину.
Риска шкалы на уровне поверхности жидкости укажет плотность жидкости.