轮船装载与吃水线模拟
往船上装货,船为什么会下沉一些?换到密度更大的海水里,同一艘船又会怎样?让水线来回答。
漂浮平衡:F浮 = G总
装载台
选择水域
淡水密度取 1000 kg/m³
空船质量固定为 8000 吨,每次可增减 500 吨。
尚未达到安全载重线
还可以继续观察装货后吃水的变化。
船与货物总质量
排水量(质量)
排开水的体积
示意吃水深度
为什么换水域,船会升高或下沉?
漂浮时,浮力始终等于船和货物的总重力。因此,轮船排开液体的质量,等于船和货物的总质量。
同一总质量下,海水密度比淡水大,所以需要排开的海水体积更小,船体吃水较浅。
试一试:先记住当前吃水深度,再切换到海水,看数值是变大还是变小。
轮船排水量通常指排开水的质量,不是体积。
m排水 = m船和货物
V排 = m排水 ÷ ρ水
为便于观察,本模拟把水线附近船体的有效横截面积近似取为 3000 m²,用“排开水的体积 ÷ 有效横截面积”表示示意吃水深度。真实轮船船体形状更复杂。