Путаница о плавании тела в жидкости

Давайте рассмотрим некоторые важные «центры»:

• Объект можно геометрически "усреднить" до его центра масс (ЦМ), если нам нужно работать с ним как с точечной частицей.
• Гравитация «усредняется» до центра тяжести (ЦТ) объекта.

На поверхности Земли в пределах высоты и глубины нескольких десятков километров и в других местах, где$g$можно считать постоянным, COG равен COM.

• Выталкивающая сила «усредняется» до центра тяжести вытесняемой жидкости . Мы называем это центром плавучести (COB).

Таким образом, чтобы работать с плавучестью, найдите ЦМ объема, который смещается, как если бы он все еще состоял из жидкости. Это КОБ. См. это объяснение для получения дополнительной информации.

• Метацентр — это точка на оси симметрии плавучего корабля (или просто на вертикальной оси, проходящей через объект, когда он находится в равновесии), которая находится прямо над COB.

Эта точка метацентра указывает на остойчивость корабля. Если метацентр находится ниже COG, корабль захочет опрокинуться (оба крутящих момента вызывают одинаковый наклон); если выше, корабль захочет наклониться назад к равновесию (крутящие моменты вызывают противоположные наклоны). См. это объяснение для получения дополнительной информации.

Обратите внимание, что метацентр, естественно, имеет смысл только для плавающего объекта, а не для подводного.

Также обратите внимание, что вам действительно не нужен метацентр, чтобы знать стабильность. О том же говорит и то, насколько горизонтально COB находится от COG. Но метацентр может быть более удобной мерой, основанной на самом объекте.