第359章 载重与航速 (第1/2页)
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面对金三儿的疑问,宋毅骋微笑着提醒道:“你忘记我之前教给你的那套粗略计算方法了吗?”
“当然记得,老爷。”金三儿恭敬地回答。
船的体积或者说排水量是影响其浮力和吃水深度的关键因素。船的体积越大,它能够排开的水就越多,从而获得的浮力也越大。吃水深度则是指船体浸入水中的部分深度,它取决于船的重量和船体形状。
估算其吃水深度,需要考虑多个因素,包括船体的设计、建造材料、以及船只在水中的浮力等,这太复杂了。
所以为了简化问题,宋毅骋总结了一套方法,可以进行一个非常粗略的估算,假设船体是均匀且密实的,虽然实际上这是不可能的,同时忽略船体形状对浮力的影响,虽然这也会会导致实际吃水深度比计算值要深。
不过,只是粗算估计的话,倒是可以一用。这时候宋毅骋用的就是阿基米德原理。
吃水深度 = (船的自重 / (水的密度 * 船的宽度 * 船的长度)) 的立方根。
既然是粗算,自然还要假设两个问题,第一,就是假设吃水部分是一个立方体形状所以用了立方根。第二,就是设定水的密度为1吨每立方米。
所以,设计船本身重量加上煤炭重量,加上载重,一共200吨的话,那么代入公式:
吃水深度 = (200吨 / (1吨/立方米 * 8米 * 26.6667米)) 的立方根
结果就是吃水深度0.98米。
金三儿迅速进行计算,得出吃水深度为0.98米。他惊讶地看着宋毅骋:“吃水这么浅吗?”
宋毅骋点头:“是的,但这是粗略估算的结果。现在,你再用我之前教你的另一种方法验证一下。”
“是,老爷。”金三儿应道。
这种方法涉及到一个叫方模系数的概念。宋毅骋之前已向金三儿父子解释过。方模系数就是把一个异形物体完全放入长方体中,该物体体积占长方体体积的百分比。由于船体水下部分并非长方体,体积难以精确计算,因此需借助方模系数进行估算。
还是根据阿基米德原理,长*宽*吃水高度*方模系数=排水体积。
如果把这个80尺的帆船分三部分,船头、船中、船尾这三部分各占三分之一,其呈现的就是一个头朝下的凸字形状。经过一系列的估算,方模系数为0.5。
金三儿按照
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