A razão para o surgimento da força de Arquimedes é a diferença de pressão do meio em diferentes profundidades. Portanto, a força de Arquimedes ocorre apenas na presença da gravidade. Na Lua será seis vezes e em Marte será 2,5 vezes menos que na Terra.

Na ausência de peso não existe força arquimediana. Se imaginarmos que a força da gravidade na Terra desapareceu repentinamente, então todos os navios nos mares, oceanos e rios irão a qualquer profundidade ao menor empurrão. Mas a tensão superficial da água, independente da gravidade, não permitirá que subam, então não conseguirão decolar, todos se afogarão.

Como o poder de Arquimedes se manifesta?

A magnitude da força de Arquimedes depende do volume do corpo imerso e da densidade do meio em que está localizado. Sua definição exata em termos modernos: um corpo imerso em um meio líquido ou gasoso no campo de gravidade é influenciado por uma força de empuxo exatamente igual ao peso do meio deslocado pelo corpo, ou seja, F = ρgV, onde F é a força de Arquimedes; ρ – densidade do meio; g – aceleração de queda livre; V é o volume de líquido (gás) deslocado pelo corpo ou por uma parte dele imersa.

Se na água doce existe uma força de empuxo de 1 kg (9,81 N) para cada litro de volume de um corpo submerso, então na água do mar, cuja densidade é de 1,025 kg*cúbico. dm, a força de Arquimedes de 1 kg 25 g atuará no mesmo litro de volume. Para uma pessoa de constituição média, a diferença na força de suporte do mar e da água doce será de quase 1,9 kg. Portanto, nadar no mar é mais fácil: imagine que você precisa atravessar a nado pelo menos um lago sem corrente com um haltere de dois quilos no cinto.

A força de Arquimedes não depende da forma do corpo imerso. Pegue um cilindro de ferro e meça sua força na água. Em seguida, estenda este cilindro em uma folha, mergulhe-o de lado na água. Nos três casos, o poder de Arquimedes será o mesmo.

Pode parecer estranho à primeira vista, mas se uma folha estiver imersa plana, a diminuição da diferença de pressão para uma folha fina é compensada por um aumento na sua área perpendicular à superfície da água. E quando imerso com borda, ao contrário, a pequena área da borda é compensada pela maior altura da chapa.

Se a água estiver muito saturada com sais, fazendo com que sua densidade se torne maior que a densidade do corpo humano, mesmo uma pessoa que não sabe nadar não se afogará nela. No Mar Morto, em Israel, por exemplo, os turistas podem ficar horas deitados na água sem se moverem. É verdade que ainda é impossível andar sobre ele - a área de apoio é pequena, a pessoa cai na água até o pescoço, até que o peso da parte imersa do corpo seja igual ao peso da água por ela deslocada. No entanto, se você tiver uma certa imaginação, poderá criar uma lenda sobre caminhar sobre as águas. Mas no querosene, cuja densidade é de apenas 0,815 kg*cúbico. dm, mesmo um nadador muito experiente não conseguirá permanecer na superfície.

Força arquimediana na dinâmica

Todo mundo sabe que os navios flutuam graças ao poder de Arquimedes. Mas os pescadores sabem que a força de Arquimedes também pode ser usada em dinâmica. Se você encontrar um peixe grande e forte (taimen, por exemplo), não adianta puxá-lo lentamente para a rede (pescá-lo): ele quebrará a linha e irá embora. Você precisa puxar levemente primeiro quando ele desaparecer. Sentindo o anzol, o peixe, tentando se libertar dele, corre em direção ao pescador. Então você precisa puxar com muita força e força para que a linha de pesca não tenha tempo de quebrar.

Na água, o corpo de um peixe não pesa quase nada, mas sua massa e inércia são preservadas. Com este método de pesca, a força arquimediana parecerá dar um pontapé na cauda do peixe e a própria presa cairá aos pés do pescador ou no seu barco.

O poder de Arquimedes no ar

A força de Arquimedes atua não apenas em líquidos, mas também em gases. Graças a ele voam balões de ar quente e dirigíveis (zepelins). 1 cu. m de ar em condições normais (20 graus Celsius ao nível do mar) pesa 1,29 kg e 1 kg de hélio pesa 0,21 kg. Ou seja, 1 metro cúbico de casca cheia é capaz de levantar uma carga de 1,08 kg. Se a casca tiver diâmetro de 10 m, seu volume será de 523 metros cúbicos. m. Feito de material sintético leve, obtemos uma força de elevação de cerca de meia tonelada. Os aeronautas chamam a força de Arquimedes de força de fusão aérea.

Se você bombear o ar do balão sem deixá-lo encolher, cada metro cúbico dele puxará 1,29 kg inteiros. Um aumento de mais de 20% na sustentação é tecnicamente muito tentador, mas o hélio é caro e o hidrogênio é explosivo. Portanto, projetos de dirigíveis a vácuo aparecem de tempos em tempos. Mas a tecnologia moderna ainda não é capaz de criar materiais capazes de suportar a alta pressão atmosférica externa (cerca de 1 kg por cm2) na casca.

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Um corpo imerso em um líquido ou gás está sujeito a uma força de empuxo igual ao peso do líquido ou gás deslocado por esse corpo.

Na forma integral

O poder de Arquimedesé sempre direcionado de forma oposta à força da gravidade, portanto o peso de um corpo no líquido ou gás é sempre menor que o peso desse corpo no vácuo.

Se um corpo flutua em uma superfície ou se move uniformemente para cima ou para baixo, então a força de empuxo (também chamada Força arquimediana) é igual em magnitude (e direção oposta) à força da gravidade que atua sobre o volume de líquido (gás) deslocado pelo corpo e é aplicada ao centro de gravidade desse volume.

Já para os corpos que estão no gás, por exemplo no ar, para encontrar a força de sustentação (Força de Arquimedes), é necessário substituir a densidade do líquido pela densidade do gás. Por exemplo, um balão de hélio voa para cima devido ao fato de a densidade do hélio ser menor que a densidade do ar.

Na ausência de campo gravitacional (Gravidade), ou seja, em estado de ausência de peso, Lei de Arquimedes não funciona. Os astronautas estão bastante familiarizados com este fenômeno. Em particular, em gravidade zero não há fenômeno de convecção (movimento natural do ar no espaço), portanto, por exemplo, o resfriamento do ar e a ventilação dos compartimentos residenciais da espaçonave são realizados à força por ventiladores

Na fórmula que usamos.

Objetivos da aula: verificar a existência de uma força de empuxo, compreender as razões da sua ocorrência e derivar regras para o seu cálculo, contribuir para a formação de uma ideia ideológica da cognoscibilidade dos fenómenos e propriedades do mundo envolvente.

Objetivos da aula: Trabalhar no desenvolvimento de habilidades para analisar propriedades e fenômenos com base no conhecimento, destacando o principal motivo que influencia o resultado. Desenvolva habilidades de comunicação. Na fase de apresentação de hipóteses, desenvolva o discurso oral. Verifique o nível de pensamento independente do aluno em termos da aplicação do conhecimento pelos alunos em diversas situações.

Arquimedes é um notável cientista da Grécia Antiga, nascido em 287 AC. na cidade portuária e de construção naval de Siracusa, na ilha da Sicília. Arquimedes recebeu uma excelente educação de seu pai, o astrônomo e matemático Fídias, parente do tirano de Siracusa Hiero, que patrocinava Arquimedes. Na juventude, passou vários anos no maior centro cultural de Alexandria, onde desenvolveu relações de amizade com o astrônomo Conon e o geógrafo-matemático Eratóstenes. Este foi o impulso para o desenvolvimento de suas habilidades excepcionais. Ele voltou para a Sicília como um cientista maduro. Tornou-se famoso por seus numerosos trabalhos científicos, principalmente nas áreas de física e geometria.

Nos últimos anos de sua vida, Arquimedes esteve em Siracusa, sitiado pela frota e pelo exército romano. A 2ª Guerra Púnica estava em andamento. E o grande cientista, sem poupar esforços, organiza a defesa da engenharia de sua cidade natal. Ele construiu muitos veículos de combate incríveis que afundaram navios inimigos, despedaçaram-nos e destruíram soldados. No entanto, o exército dos defensores da cidade era muito pequeno comparado ao enorme exército romano. E em 212 AC. Siracusa foi tomada.

O gênio de Arquimedes foi admirado pelos romanos e o comandante romano Marcelo ordenou que sua vida fosse poupada. Mas o soldado, que não conhecia Arquimedes de vista, o matou.

Uma de suas descobertas mais importantes foi a lei, mais tarde chamada de lei de Arquimedes. Reza a lenda que a ideia desta lei surgiu a Arquimedes enquanto ele tomava banho, com a exclamação “Eureka!” ele pulou da banheira e correu nu para escrever a verdade científica que havia chegado até ele. A essência desta verdade continua por esclarecer; precisamos de verificar a existência de uma força de empuxo, compreender as razões da sua ocorrência e derivar regras para o seu cálculo.

A pressão em um líquido ou gás depende da profundidade de imersão do corpo e leva ao aparecimento de uma força de empuxo atuando sobre o corpo e direcionada verticalmente para cima.

Se um corpo for mergulhado em um líquido ou gás, então, sob a ação de uma força de empuxo, ele flutuará das camadas mais profundas para as mais rasas. Vamos derivar uma fórmula para determinar a força de Arquimedes para um paralelepípedo retangular.

A pressão do fluido na face superior é igual a

onde: h1 é a altura da coluna líquida acima da borda superior.

Força de pressão no topo a borda é igual

F1= p1*S = w*g*h1*S,

Onde: S – área da face superior.

A pressão do fluido na face inferior é igual a

onde: h2 é a altura da coluna líquida acima da borda inferior.

A força de pressão na borda inferior é igual a

F2= p2*S = w*g*h2*S,

Onde: S é a área da face inferior do cubo.

Como h2 > h1, então р2 > р1 e F2 > F1.

A diferença entre as forças F2 e F1 é igual a:

F2 – F1 = w*g*h2*S – w*g*h1*S = w*g*S* (h2 – h1).

Como h2 – h1 = V é o volume de um corpo ou parte de um corpo imerso em um líquido ou gás, então F2 – F1 = w*g*S*H = g* w*V

O produto da densidade e do volume é a massa do líquido ou gás. Portanto, a diferença de forças é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo:

F2 – F1= mf*g = Pzh = Fout.

A força de empuxo é a força de Arquimedes, que define a lei de Arquimedes

A resultante das forças que atuam nas faces laterais é zero, portanto não está envolvida nos cálculos.

Assim, um corpo imerso em um líquido ou gás experimenta uma força de empuxo igual ao peso do líquido ou gás por ele deslocado.

A Lei de Arquimedes foi mencionada pela primeira vez por Arquimedes em seu tratado Sobre Corpos Flutuantes. Arquimedes escreveu: “corpos mais pesados ​​​​que o líquido, imersos neste líquido, afundarão até chegar ao fundo, e no líquido ficarão mais leves pelo peso do líquido em um volume igual ao volume do corpo imerso. ”

Consideremos como depende a força de Arquimedes e se depende do peso do corpo, do volume do corpo, da densidade do corpo e da densidade do líquido.

Com base na fórmula da força de Arquimedes, depende da densidade do líquido em que o corpo está imerso e do volume desse corpo. Mas não depende, por exemplo, da densidade da substância do corpo imersa no líquido, pois essa quantidade não está incluída na fórmula resultante.
Vamos agora determinar o peso de um corpo imerso em um líquido (ou gás). Como as duas forças que atuam sobre o corpo neste caso são direcionadas em direções opostas (a força da gravidade é para baixo e a força de Arquimedes é para cima), então o peso do corpo no líquido será menor que o peso do corpo no vácuo pela força de Arquimediana:

P A = m t g – m f g = g (m t – m f)

Assim, se um corpo estiver imerso em um líquido (ou gás), ele perderá tanto peso quanto pesa o líquido (ou gás) que ele deslocou.

Por isso:

A força de Arquimedes depende da densidade do líquido e do volume do corpo ou de sua parte imersa e não depende da densidade do corpo, do seu peso e do volume do líquido.

Determinação da força de Arquimedes por método laboratorial.

Equipamento: um copo de água limpa, um copo de água salgada, um cilindro, um dinamômetro.

Progresso:

• determinar o peso do corpo no ar;
• determinar o peso do corpo no líquido;
• encontre a diferença entre o peso de um corpo no ar e o peso de um corpo no líquido.

4. Resultados da medição:

Conclua como a força de Arquimedes depende da densidade do líquido.

A força de empuxo atua sobre corpos de qualquer forma geométrica. Em tecnologia, os corpos mais comuns são formas cilíndricas e esféricas, corpos com superfície desenvolvida, corpos ocos em forma de bola, paralelepípedo retangular ou cilindro.

A força gravitacional é aplicada ao centro de massa de um corpo imerso em um líquido e é direcionada perpendicularmente à superfície do líquido.

A força de elevação atua sobre o corpo pela lateral do líquido, é direcionada verticalmente para cima e é aplicada ao centro de gravidade do volume de líquido deslocado. O corpo se move em uma direção perpendicular à superfície do líquido.

Vamos descobrir as condições dos corpos flutuantes, que se baseiam na lei de Arquimedes.

O comportamento de um corpo localizado em um líquido ou gás depende da relação entre os módulos de gravidade F t e a força de Arquimedes F A , que atuam sobre este corpo. Os três casos a seguir são possíveis:

• F t > F A - o corpo se afoga;
• F t = F A - o corpo flutua em um líquido ou gás;
• Ft< F A - тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать.

Outra formulação (onde P t é a densidade do corpo, P s é a densidade do meio em que está imerso):

• P t > P s - o corpo afunda;
• P t = P s - o corpo flutua em um líquido ou gás;
• P t< P s - тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать.

A densidade dos organismos que vivem na água é quase igual à densidade da água, por isso não precisam de esqueletos fortes! Os peixes regulam a profundidade do mergulho alterando a densidade média do seu corpo. Para isso, basta alterar o volume da bexiga natatória, contraindo ou relaxando os músculos.

Se um corpo estiver no fundo de um líquido ou gás, a força de Arquimedes será zero.

O princípio de Arquimedes é usado na construção naval e na aeronáutica.

Diagrama de corpo flutuante:

A linha de ação da força gravitacional do corpo G passa pelo centro de gravidade K (centro de deslocamento) do volume de fluido deslocado. Na posição normal de um corpo flutuante, o centro de gravidade do corpo T e o centro de deslocamento K estão localizados ao longo de uma mesma vertical, chamada de eixo de natação.

Ao rolar, o centro de deslocamento K se move para o ponto K1, e a força gravitacional do corpo e a força arquimediana FA formam um par de forças que tende a retornar o corpo à sua posição original ou aumentar o rolamento.

No primeiro caso, o corpo flutuante possui estabilidade estática, no segundo caso não há estabilidade. A estabilidade do corpo depende da posição relativa do centro de gravidade do corpo T e do metacentro M (o ponto de intersecção da linha de ação da força arquimediana durante um rolamento com o eixo de navegação).

Em 1783, os irmãos MONTGOLFIER fizeram uma enorme bola de papel, sob a qual colocaram um copo de álcool ardente. O balão encheu-se de ar quente e começou a subir, atingindo uma altura de 2.000 metros.

Observando o voo dos balões de ar quente e o movimento dos navios na superfície do mar, muitas pessoas se perguntam: o que faz esses veículos subirem aos céus ou os mantém na superfície da água? A resposta a esta pergunta é força de empuxo. Vejamos isso com mais detalhes no artigo.

Fluidos e pressão estática neles

Dois estados agregados de uma substância são chamados de fluido: gás e líquido. A influência de qualquer força tangencial sobre eles faz com que algumas camadas de matéria se desloquem em relação a outras, ou seja, a matéria começa a fluir.

Líquidos e gases consistem em partículas elementares (moléculas, átomos) que não possuem uma posição específica no espaço, como, por exemplo, nos sólidos. Eles estão constantemente se movendo em direções diferentes. Nos gases esse movimento caótico é mais intenso do que nos líquidos. Graças a este fato, as substâncias fluidas podem transmitir igualmente a pressão exercida sobre elas em todas as direções.

Como todas as direções de movimento no espaço são iguais, a pressão total sobre qualquer volume elementar dentro de uma substância fluida é zero.

A situação muda radicalmente se a substância em questão for colocada num campo gravitacional, por exemplo, no campo gravitacional da Terra. Neste caso, cada camada de líquido ou gás tem um determinado peso com o qual pressiona as camadas subjacentes. Essa pressão é chamada de pressão estática. Aumenta em proporção direta à profundidade h. Assim, no caso de um líquido com densidade ρ l, a pressão hidrostática P é determinada pela fórmula:

Aqui g = 9,81 m/s 2 é a aceleração da queda livre perto da superfície do nosso planeta.

A pressão hidrostática foi sentida por todas as pessoas que mergulharam vários metros debaixo d'água pelo menos uma vez.

Pressão hidrostática e lei de Arquimedes

Vamos realizar o seguinte experimento simples. Tomemos um corpo de forma geométrica regular, por exemplo, um cubo. Seja o comprimento do lado do cubo a. Vamos mergulhar este cubo na água de forma que sua face superior fique na profundidade h. Que pressão a água exerce sobre o cubo?

Para responder à questão colocada acima, é necessário considerar a quantidade de pressão hidrostática que atua em cada face da figura. Obviamente, a pressão total atuante em todas as faces laterais será igual a zero (a pressão do lado esquerdo será compensada pela pressão do lado direito). A pressão hidrostática na face superior será igual a:

Essa pressão é direcionada para baixo. A força correspondente é igual a:

F 1 = P 1 *S = ρ l *g*h*S.

Onde S é a área da face quadrada.

A força associada à pressão hidrostática atuando na face inferior do cubo será igual a:

F 2 = ρ l *g*(h+a)*S.

A força F 2 é direcionada para cima. Então a força resultante também será direcionada para cima. Seu valor é:

F = F 2 - F 1 = ρ l *g*(h+a)*S - ρ l *g*h*S = ρ l *g*a*S.

Observe que o produto do comprimento da aresta pela área da face S do cubo é o seu volume V. Este fato nos permite reescrever a fórmula da seguinte forma:

Esta fórmula para o empuxo sugere que o valor de F não depende da profundidade de imersão do corpo. Como o volume do corpo V coincide com o volume do líquido V l que ele deslocou, podemos escrever:

A fórmula para a força de empuxo F ​​A é geralmente chamada de expressão matemática da lei de Arquimedes. Foi estabelecido pela primeira vez por um antigo filósofo grego no século III aC. A lei de Arquimedes é geralmente formulada da seguinte forma: se um corpo está imerso em uma substância fluida, então ele sofre a ação de uma força dirigida verticalmente para cima, que é igual ao peso da substância em questão deslocada pelo corpo. A força de empuxo também é chamada de força de Arquimedes ou força de sustentação.

Forças que atuam sobre um corpo sólido imerso em uma substância fluida

É importante conhecer essas forças para responder à questão de saber se um corpo irá flutuar ou afundar. Em geral, existem apenas dois deles:

• gravidade ou peso corporal F g ;
• força de empuxo F ​​A .

Se F g >F A , então podemos dizer com segurança que o corpo irá se afogar. Por outro lado, se F g

Ao substituir as fórmulas das forças nomeadas nas desigualdades indicadas, pode-se obter uma condição matemática para a flutuação dos corpos. Se parece com isso:

Aqui ρ s é a densidade média do corpo.

Não é difícil demonstrar o efeito da condição acima na prática. Basta pegar dois cubos de metal, um sólido e outro oco. Se você jogá-los na água, o primeiro se afogará e o segundo flutuará na superfície da água.

Aplicação de força de empuxo na prática

Todos os veículos que se movem na superfície da água ou debaixo d'água usam o princípio de Arquimedes. Assim, o deslocamento dos navios é calculado com base no conhecimento da força máxima de empuxo. Os submarinos, ao alterar sua densidade média com a ajuda de câmaras de lastro especiais, podem flutuar ou submergir.

Um exemplo notável de mudanças na densidade corporal média é o uso de coletes salva-vidas pelos humanos. Aumentam significativamente o volume total e ao mesmo tempo praticamente não alteram o peso da pessoa.

A ascensão de um balão ou de balões infantis inflados com hélio no céu é um exemplo claro da ação da força de empuxo de Arquimedes. Seu aparecimento está associado à diferença entre a densidade do ar quente ou gás e do ar frio.

O problema de calcular a força de Arquimedes na água

Uma bola oca está completamente imersa em água. O raio da bola é de 10 cm. É necessário calcular o empuxo da água.

Para resolver este problema, você não precisa saber de que material é feita a bola. Você só precisa encontrar seu volume. Este último é calculado pela fórmula:

Então a expressão para determinar a força arquimediana da água será escrita como:

F A = ​​​​4/3*pi*r 3 *ρ l *g .

Substituindo o raio da bola e a densidade da água (1000 kg/m3), descobrimos que a força de empuxo é 41,1 N.

Problema de comparação de forças de Arquimedes

Existem dois corpos. O volume do primeiro é 200 cm 3 e o segundo é 170 cm 3. O primeiro corpo foi imerso em álcool etílico puro e o segundo em água. É necessário determinar se as forças de empuxo que atuam sobre esses corpos são as mesmas.

As forças arquimedianas correspondentes dependem do volume do corpo e da densidade do líquido. Para a água, a densidade é de 1000 kg/m3, para o álcool etílico - 789 kg/m3. Vamos calcular a força de empuxo em cada fluido usando estes dados:

para água: F A = ​​​​1000*170*10 -6 *9,81 ≈ 1,67 N;

para álcool: F A = ​​​​789*200*10 -6 *9,81 ≈ 1,55 N.

Assim, na água a força de Arquimedes é 0,12 N maior que no álcool.

A lei de Arquimedes é formulada da seguinte forma: um corpo imerso em um líquido (ou gás) é influenciado por uma força de empuxo igual ao peso do líquido (ou gás) deslocado por esse corpo. A força é chamada pelo poder de Arquimedes:

onde é a densidade do líquido (gás), é a aceleração da queda livre e é o volume do corpo submerso (ou a parte do volume do corpo localizada abaixo da superfície). Se um corpo flutua na superfície ou se move uniformemente para cima ou para baixo, então a força de empuxo (também chamada de força de Arquimedes) é igual em magnitude (e direção oposta) à força da gravidade que atua sobre o volume de líquido (gás) deslocado pelo corpo, e é aplicado ao centro de gravidade deste volume.

Um corpo flutua se a força de Arquimedes equilibra a força da gravidade do corpo.

Deve-se notar que o corpo deve estar completamente rodeado por líquido (ou cruzar com a superfície do líquido). Assim, por exemplo, a lei de Arquimedes não pode ser aplicada a um cubo que fica no fundo de um tanque, tocando hermeticamente o fundo.

Já para um corpo que está num gás, por exemplo no ar, para encontrar a força de sustentação é necessário substituir a densidade do líquido pela densidade do gás. Por exemplo, um balão de hélio voa para cima devido ao fato de a densidade do hélio ser menor que a densidade do ar.

A lei de Arquimedes pode ser explicada usando a diferença de pressão hidrostática no exemplo de um corpo retangular.

Onde P A , P B- pressão em pontos A E B, ρ - densidade do fluido, h- diferença de nível entre pontos A E B, S- área transversal horizontal do corpo, V- volume da parte imersa do corpo.

18. Equilíbrio de um corpo num fluido em repouso

Um corpo imerso (total ou parcialmente) em um líquido sofre uma pressão total do líquido, direcionada de baixo para cima e igual ao peso do líquido no volume da parte imersa do corpo. P você é T = ρ e gV Pogr

Para um corpo homogêneo flutuando na superfície, a relação é verdadeira

Onde: V- volume do corpo flutuante; ρ eu- densidade corporal.

A teoria existente de um corpo flutuante é bastante extensa, por isso nos limitaremos a considerar apenas a essência hidráulica desta teoria.

A capacidade de um corpo flutuante, removido de um estado de equilíbrio, de retornar a esse estado novamente é chamada estabilidade. O peso do líquido retirado do volume da parte imersa do recipiente é denominado deslocamento, e o ponto de aplicação da pressão resultante (ou seja, o centro de pressão) é centro de deslocamento. Na posição normal do navio, o centro de gravidade COM e centro de deslocamento d deitar na mesma linha vertical O"-O", representando o eixo de simetria da embarcação e denominado eixo de navegação (Fig. 2.5).

Deixe, sob a influência de forças externas, o navio inclinar-se em um determinado ângulo α, parte do navio KLM saiu do líquido, e parte K"L"M", pelo contrário, mergulhou nisso. Ao mesmo tempo, foi obtida uma nova posição do centro de deslocamento e". Vamos aplicá-lo ao ponto e" elevador R e continuaremos a linha de sua ação até cruzar com o eixo de simetria O"-O". Ponto recebido eu chamado metacentro, e o segmento mC = h chamado altura metacêntrica. Nós presumimos h positivo se ponto eu fica acima do ponto C e negativo - caso contrário.

Arroz. 2.5. Perfil transversal da embarcação

Agora considere as condições de equilíbrio do navio:

1) se h> 0, então o navio retorna à sua posição original; 2) se h= 0, então este é um caso de equilíbrio indiferente; 3) se h<0, то это случай неостойчивого равновесия, при котором продолжается дальнейшее опрокидывание судна.

Consequentemente, quanto mais baixo for o centro de gravidade e maior for a altura metacêntrica, maior será a estabilidade da embarcação.