Плавучесть тел

Плавучестью называется способность тел плавать в полупогруженном состоянии. Степень их плавучести зависит от соотношения лежащих на одной вертикали двух сил: силы тяжести G и подъемной силы Pп.

Возможны три случая соотношения величин G и Pп(рис.5.2).

Рис. 5.2. Плавучесть тел

а– тело тонет; б – тело плавает в погруженном состоянии; в – тело всплывает;

г– тело плавает в полупогруженном состоянии

1. G > Pп – результирующая сила направлена вниз (рис. 5.2,а) и тело будет тонуть (например,подводное вождение танков).

2. G = Pп – тело будет плавать (рис. 5.2,б) в погруженном состоянии (например, подводные лодки).

3. G < Pп – результирующая сила направлена вверх и тело всплывает (рис. 5.2,в).

При всплывании тела (рис. 5.2,г) некоторый его объем вытесняется из жидкости. При этом подъемная сила будет уменьшаться, так как уменьшается объем вытесненной жидкости. Когда Pп станет равна силе тяжести G, тело будет плавать в полупогруженном состоянии.

Условием равновесия тела в полупогруженном состоянии или условием плавучеститела является соотношение

G = rgVп, (5.2)

где Vп, – объем тела,  погруженного в жидкость,  называемыйобъемным водоизмещением и являющийся мерой плавучести тела.

Ось, проходящая через центр масс плавающего тела и центр водоизмещения, называетсяосью плавания.

Линия пересечения поверхности плавающего тела с поверхностью жидкости называетсяватерлинией. Объем тела выше ватерлинии характеризует запас подъемной силы, т.е. запас плавучести.