Cтраница 3
Объем жидкости, вынесенный телом, называется его объемным водоизмещением. Равнодействующая сил давления, действующих на это тело, как было показано в § 4, сводится к направленной вертикально вверх силе Архимеда, называемой также поддерживающей силой. Линия действия поддерживающей силы, как это следует из формулы (6.45), проходит через центр тяжести вытесненного объема жидкости, который называется центром водоизмещения D. Принято считать, что поддерживающая сила приложена в центре водоизмещения. [31]
Поэтому для равновесия стержня достаточно выполнения условия (3.3), ибо условие (3.1) выполняется автоматически. Но для составления правила моментов необходимо рассмотреть все силы, действующие на стержень, а затем и моменты этих сил относительно точки О. В, находящемуся на середине его длины; архимедова сила FA, приложенная в точке А, в центре тяжести вытесненного объема, находящемуся в середине той части стержня, которая погружена в воду; сила реакции шарнира Q, приложенная в месте закрепления стержня в точке О. [32]
Если подъемная сила, действующая на тело. Условия равновесия попрежнему сводятся к тому, что центр тяжести тела и центр тяжести вытесненного объема должны лежать на одной вертикали. Равновесие может быть устойчивым и тогда, когда центр тяжести тела О лежит выше центра тяжести вытесненного объема С. Иначе устойчивое плавание однородных тел на поверхности жидкости вообще было бы невозможно, так как их центр тяжести всегда лежит выше центра тяжести вытесненного объема. Это различие обусловлено тем, что для тел, плавающих на поверхности, изменение положения тела всегда связано с изменением взаимного расположения центра тяжести тела и центра тяжести вытесненного объема. [33]
Это положение равновесия будет устойчиво, если при отклонении от него возникают моменты сил, которые снова возвращают тело в положение равновесия. При отклонении тела от положения равновесия сила тяжести, приложенная к центру тяжести тела, и подъемная сила, приложенная к центру тяжести вытесненного объема, создают момент сил. Если центр тяжести тела О лежит ниже центра тяжести вытесненного объема С ( рис. 282, а), то возникший момент сил возвращает тело к положению равновесия. В противном случае ( рис. 282, б) возникший момент сил еще дальше отклоняет тело от положения равновесия. Поэтому для того, чтобы равновесие было устойчиво, центр тяжести тела должен лежать ниже центра тяжести вытесненного объема. Это условие должно быть соблюдено, например, в подводной лодке, для того чтобы в погруженном состоянии она не опрокидывалась. [34]
Если подъемная сила, действующая на тело. Условия равновесия попрежнему сводятся к тому, что центр тяжести тела и центр тяжести вытесненного объема должны лежать на одной вертикали. Равновесие может быть устойчивым и тогда, когда центр тяжести тела О лежит выше центра тяжести вытесненного объема С. Иначе устойчивое плавание однородных тел на поверхности жидкости вообще было бы невозможно, так как их центр тяжести всегда лежит выше центра тяжести вытесненного объема. Это различие обусловлено тем, что для тел, плавающих на поверхности, изменение положения тела всегда связано с изменением взаимного расположения центра тяжести тела и центра тяжести вытесненного объема. [35]
Если подъемная сила, действующая на тело. Условия равновесия попрежнему сводятся к тому, что центр тяжести тела и центр тяжести вытесненного объема должны лежать на одной вертикали. Равновесие может быть устойчивым и тогда, когда центр тяжести тела О лежит выше центра тяжести вытесненного объема С. Иначе устойчивое плавание однородных тел на поверхности жидкости вообще было бы невозможно, так как их центр тяжести всегда лежит выше центра тяжести вытесненного объема. Это различие обусловлено тем, что для тел, плавающих на поверхности, изменение положения тела всегда связано с изменением взаимного расположения центра тяжести тела и центра тяжести вытесненного объема. [36]