浮体
液体表面的物体
浮体是漂浮于液面或浸没于液体中的物体,受重力与浮力共同作用,浮力遵循阿基米德原理,其大小等于排开液体重量且作用线通过浮心。当浮力与重力相等且重心与浮心共线时达到平衡状态,倾斜后若定倾中心高于重心则产生恢复力矩维持稳定,反之趋向倾倒。
当物体所受向上的浮力与向下的重力大小相等、且物体的重心与浮心在同一条垂线上时,浮体是平衡的。浮体受到外界扰动(如风浪的作用)后会发生倾斜,在外界扰动消失后,浮体回复到原来平衡状态的能力,称为平衡的稳定性。浮体在平衡时和微倾后两位置时浮力作用线的交点M称为定倾中心,当M点高于重心C点(如图a所示),重力与倾斜后的浮力构成一个使浮体恢复到原来平衡位置的转动力矩,浮体处于稳定平衡。反之(如图b所示),则上述两力将构成一个使浮体有更加倾倒趋势的转动力矩,浮体处于不稳定平衡。
浮体的平衡在船舶设计、沉箱浮运中都是极重要的问题。
参考资料
浮体.水利应用门户.2020-04-09
最新修订时间:2025-10-07 05:03
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