Co to jest wysokość metacentryczna?

Wysokość metacentryczna to odległość między metacentrum ciała pływającego a jego środkiem ciężkości. Jest to miara stabilności ciała pływającego, taka, że ​​statek o dużej wysokości metacentrycznej jest bardziej stabilny niż statek o mniejszej wysokości. Statek o dużej wysokości metacentrycznej ma również krótsze kołysanie, co jest mniej pożądane w przypadku statków pasażerskich. Statek pasażerski powinien zatem mieć wysokość metacentryczną wystarczająco dużą, aby był stabilny, ale nie tak dużą, aby była niewygodna dla pasażerów.

Ciało pływające, takie jak statek, zachowuje się jak wahadło, gdy toczy się w wodzie w przód iw tył. Statek ma naturalną częstotliwość, która określa prędkość, z jaką toczy się na wodzie. Częstotliwość ta zależy od masy na końcu wahadła wahadła tak, że większa masa powoduje wolniejsze przechylanie się. Wahacz statku to wyimaginowana linia między środkiem ciężkości a metacentrum statku, więc wysokość metacentryczna to długość tego wahacza.

Metacentrum statku jest równe jego oporowi bezwładności podzielonemu przez jego przemieszczenie. Wytrzymałość statku na bezwładność jest miarą stopnia, w jakim statek opiera się wywróceniu na swojej linii wodnej. Jego wyporność to objętość statku, która znajduje się poniżej linii wodnej. Statek, który jest szeroki i płytki, ma wysokie metacentrum, podobnie jak statek, który jest wąski i głęboki. Statki, które są wąskie i płytkie lub szerokie i głębokie, mają niskie metacentrum.

Statek o dużej wysokości metacentrycznej jest trudny do przewrócenia, ale szybko się toczy. Statek o niskiej wysokości metacentrycznej łatwo się przewraca, ale toczy się powoli. Idealny statek pasażerski musi zachować równowagę między tymi dwoma skrajnościami zachowania. Dodanie balastu w ładowni statku obniża środek ciężkości statku, a tym samym zwiększa jego wysokość. Oznacza to, że statek załadowany ładunkiem będzie bardziej stabilny na wodzie.

Kiedy statek przechyla się lub przechyla na bok, jego środek wyporu przesuwa się na bok. Metacentrum to punkt, w którym pionowa linia przechodząca przez środek pływalności przechyłego statku przecina się z pionową linią przechodzącą przez środek pływalności pionowego statku. Może być traktowany jako punkt stacjonarny dla statków, które są tylko nieznacznie przechylone, i musi być obliczony dla statków, które są przechylone znacznie.