Câu 3: Tư thế tàu. Điều kiện cân bằng tàu. Phương trình cân bằng ở các tư thế.
a. Tư thế tàu: là vị trí tương đối của tàu so với mặt nước yên lặng.
Tư thế tàu được xác định bằng vị trí của đường nước định tại thân tàu. Trong trường hợp tổng quát vị trí đường nước định tại thân tàu được xác định bằng các thông số sau:
Góc nghiêng :Góc tạo bởi vết đường nước trên mặt phẳng sườn với oy.
Góc chúi : Góc tạo bởi vết đường nước trên mặt phẳng đối xứng với trục ox.
Tàu nối trên mặt nước có 4 tư thế.
+ Tư thế thẳng: d # 0, = 0, = 0
+ Tư thế nghiêng thuầ tuý : d # 0, # 0, = 0
+ Tư thế chúi thuần tuý : d # 0, = 0, # 0
+ Tư thế bất kỳ: d # 0, # 0, # 0
b. Điều kiện cân bằng tàu.
Để tàu nổi cân bằng thì lực nổi phải cân bằng với trọng lực và trong tâm G.
Cùng tâm nổi B phải nằm trên một đường thẳng vuông góc với đường nước hiện thời.
c. Phương trình cân bằng tàu,
* Tư thế thẳng. D = ; yG¬ = yB = 0, xG = xB
* Tư thế nghiêng thuần tuý.
D = ; yB¬ - yG = (zG - zB)tg ; xB = xG.
* Tư thế chúi thuần tuý.
D = ; yB = yG = 0, xB - xG = (zG - zB)tg
* Tư thế bất kỳ.
D = ; yB¬ - yG = (zG - zB)tg ;
xB - xG = (zG - zB)tg
a. Đường cong quỹ đạo tâm nổi
Khi tàu nghiêng bất kì đối với các mặt phẳng chính thì tâm nổi B dịch chuyển tren một đường cong không gian gọi là đường cong quỹ đạo tâm nổi.
b. Đường cong tâm nổi: Khi tàu nghiêng hoặc chúi thuần tuý đối với các mặt phẳng chính thì tâm nổi B dịch chuyển trên một đường cong phẳng gọi là đường cong tâm nổi.
c. Tâm nghiêng: Tàu nghiêng góc (chúi ) tâm nổi dịch chuyển B B1 trên đường cong tâm nổi là một cung tròn, tâm của đường cong tâm nổi gọi là tâm nghiêng.
d. Bán kính tâm nghiêng (r), tâm chúi R
Ix : Momen quán tính đối với trục x
IFf: Momen quán tính đối với trục song song trục y
* Tính Ix: trên đường nước S, tại hoành độ x lấy yếu tố diện tích dS, giới hạn bởi 2 hoành độ cách nhau khoảng rất nhỏ dx, vì dx rất nhỏ ds coi như hình chữ nhật 2 cạnh 2y, dx
Ix=
+ Tính IFf
Momen quán tính của yếu tố diện tích đối với trục oy
dIy = (2ydx)x21/2
IFf = Iy - xf.
xf: hoành độ trọng tâm đường nước ban đầu
e. Chiều cao tâm nghiêng h0¬, chúi H0
h0= r + ZB - ZG = r - a
H0 = R+ ZV - ZG = R - a
Với a = ZG - ZB
Câu 4: Trọng lượng, trọng tâm tàu.
a. Trọng lượng tàu: là tổng thể tất cả các thành phần trọng lượng có mặt trên thân tàu như: vỏ, máy, thiết bị, hàng hoá, thuyền viên
D = (Tấn)
b. Trọng tâm tàu: là điểm đặt của trọng lượng tàu, ký hiệu G (xG, yG,zG)
Toạ độ trọng tâm G xác định theo công thức
xG = ;
yG = ;
zG =
Pi: Trọng lượng thành phần thứ i (Tấn)
(xi, yi, zi)toạ độ trọng tâm của các thành phần trọng lượng Pi (mét)
XG: Hoành độ trọng tâm của tàu.
yG Tung độ trọng tâm tàu
zG cao độ trọng tâm tàu.
