【定傾中心】

豐碩

【定傾中心】

 

metacenter

 

【辭書名稱】力學名詞辭典

 

浮在液體表面的物體（簡稱為浮體），因為它的浮心會隨著浮體的形狀及位置而變動，使得浮體的穩定性較潛沒物體者為複雜。

 

例如圖1所示，船體其重心G位於浮心C之上，初看時，令人覺得此船不穩而易於傾覆。

 

然若仔細觀察，當此船稍有傾斜時，則可發現船體重心並未移動，但浮心C則在重心G的右方，如圖2所示。

 

此時即產生扶正力矩(rightingmoment)使船體可以恢復至原來位置，有此特性之浮體就會得穩定狀態。

 

浮心向右移動的原因是由於原來有部分浮體受到浮力，如圖中之楔形AOB，轉移至新的部分，即楔形EOD。

 

因為浮心與被浮體排開水的體積重心相同，放在此情況下浮心向右方移動。

 

浮體傾斜之前的浮力作用線與傾斜之後者相交於M點，稱為定傾中心。

 

M點與浮體重心G之距離稱為定傾中心高度。

 

若＞0，則浮體為穩定；

 

若＜0，則浮體為不穩定。

 

浮體之形狀及其質量分佈若為已知，則其重心位置G為固定，因此只要能夠定出M點的位置，即可判定G是否是在M之下或在M之上。

 

若M高於G，亦即GM＞0，則為穩定。

 

反之，則為不穩定。

 

決定的方法如下：上式中，為原穩定位置之重心與浮心之距離；

 

V為浮體之體積；

 

I00為沿浮體水線之切面對傾斜轉動軸之面積慣性矩，亦即式中，Aw為沿水線之切面面積；

 

dA為切面上之微小面積；

 

x為微小面積dA至轉動軸之垂直距離。

 

 

轉自:http://edic.nict.gov.tw/cgi-bin/tudic/gsweb.cgi?o=ddictionary