Alfred Böge Technische Mechanik - PP99

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Jeder andere Neigungswinkel j bringt eine andere
Lage des Verdrängungsschwerpunktes F und damit
auch einen anderen Hebelarm h.
Kennzeichnend und entscheidend für das Verhalten
eines schwimmenden Körpers bei Störungen
des Gleichgewichts ist das so genannte Metazentrum
M, der Schnittpunkt der Körpermittellinie W
mit der Wirklinie der Auftriebskraft: Liegt Müber
dem Körperschwerpunkt K, so schwimmt der
Körper stabil. Das Drehmoment von Auftriebskraft
und Gewichtskraft hat dann eine aufrichtende
Wirkung. Die Strecke MK heißt metazentrische
Höhe.
Die labile Schwimmlage erkennt man sofort daran,
dass das Metazentrum M unterhalb des Körperschwerpunkts
K liegt. Der nach links gedrehte
Körper richtet sich nicht wieder auf. Das linksdrehende
Kräftepaar aus Auftriebskraft und Gewichtskraft
unterstützt die Drehung des Körpers
noch, bis er in die stabile Schwimmlage kommt.
6.1.12 Stabilität eines Schiffes
Das Bild zeigt ein Schiff von bestimmtem Ausrüstungszustand
geneigt um zwei verschiedene
Neigungswinkel j 1 und j 2. Während bei allen
Neigungen die Lage des Schiffsschwerpunkts K
unverändert bleibt, bekommt der Verdrängungsschwerpunkt
F jeweils eine andere Lage (hier
von F1 nach F2). Damit ändert sich auch die
Lage des Metazentrums M (hier von M1 nach
M2), es wandert je nach Neigung auf der Schiffsmittellinie
auf- oder abwärts, die metazentrische
Höhe MK wird größer oder kleiner. Ebenso verändert
sich der Hebelarm h, dessen Größe die
Stabilität des Schiffes, d. h. sein Wiederaufrichtungsvermögen
bestimmt. Ist h klein, so ist auch
das Drehmoment von Schiffsgewichtskraft FG
und Auftriebskraft Fa klein.
6 Fluidmechanik (Hydraulik)
Labile Schwimmlage