Felhajtóerő
Vízkiszorítás és tömeg: mit számolsz ki a térfogatból?
A vízkiszorítás tömegként és térfogatként is szerepelhet egy leírásban. A mértékegységből derül ki, melyik adattal dolgozol, és milyen átváltásra van szükséged.
A mértékegység adja az első támpontot
A kilogrammban vagy tonnában megadott érték tömeg. A köbméterben közölt vízkiszorítás a víz alá merülő hajótest által kiszorított víz térfogata. Nyugalomban úszó hajónál a kiszorított víz súlya egyensúlyt tart a hajó teljes súlyával. Ebből a tömegre az m = ρ × V összefüggés adódik, ahol ρ a víz sűrűsége.
A teljes tömeghez az adott állapotban a hajó, a személyek, a felszerelés és a fedélzeten lévő készletek is hozzátartoznak. Egy üres állapotra megadott katalógusadat és egy induláskori össztömeg ezért eltérő kérdésre válaszol. Számolás előtt nevezd meg, melyik állapotról van szó.
Tanulási példa 2,4 köbméterrel
Vegyünk egy elképzelt, nyugalomban úszó hajót, amely 2,40 m³ vizet szorít ki. A példában a víz sűrűsége pontosan 1000 kg/m³. Így a hajó teljes tömege 1000 × 2,40 = 2400 kg, azaz 2,40 tonna. A mértékegységek is ellenőrizhetők: a kg/m³ és a m³ szorzatából kilogramm lesz.
Ha a teljes tömeg 180 kilogrammal nő, az új egyensúlyhoz további 180 / 1000 = 0,18 m³ vízkiszorítás tartozna. Ez 180 liter. Az új összeg 2580 kg és 2,58 m³. Ez a számítás a terhelés fizikai következményét mutatja; a plusz tömeg fedélzetre vitelének megengedhetőségét a hajó dokumentációjából kell eldönteni.
Fordított ellenőrzést is végezhetsz: az új 2,58 m³-ből a kiinduló 2,40 m³-t levonva 0,18 m³ marad. Ezt a felvett 1000 kg/m³ sűrűséggel megszorozva visszakapod a 180 kg tömegnövekedést. A kétirányú számolás az eltévesztett tizedesvesszőt is könnyen kimutatja.
Mire elég az eredmény?
A 0,18 m³ többletből önmagában nem kapsz centiméterben merülésváltozást. Ehhez a hajótest alakja, az érintett vízvonal körüli vízvonalfelület és a terhelés elosztása is szükséges. Ugyanaz a térfogatnövekedés különböző hajótesteken eltérő merülésváltozást eredményezhet.
A feladat végén három sort érdemes külön leírnod: kiinduló állapot, tömegváltozás, számított új vízkiszorítás. Ezután egy negyedik kérdés következik: mit mond az adott hajó terhelési előírása? Így az egyszerű fizikai ellenőrzést össze tudod kapcsolni a valódi hajó adataival, miközben a kétféle információ szerepe világos marad.
Négy kérdéses tudáspróba
Válassz kérdésenként egy választ. Minden helyes megoldás 1 pontot ér.
Megoldások és kézi pontozás
- 2400 kg A tömeg a sűrűség és a térfogat szorzata: 1000 × 2,40 = 2400 kg.
- 0,18 m³ A térfogatváltozás 180 / 1000 = 0,18 m³, vagyis 180 liter.
- A hajótest vízvonal körüli geometriája A vízvonalfelület és a hajótest alakja kapcsolja össze a többlettérfogatot a merülés változásával.
- Az új egyensúlyhoz tartozó többlettérfogatot Az összefüggés térfogatot számol. A megengedett terhelés külön, hajóspecifikus adat.
4 pont: a négy összefüggést helyesen alkalmaztad. 2–3 pont: nézd át a hibás válaszok magyarázatát. 0–1 pont: Számold újra a példát 90 kg tömegnövekedéssel, majd nevezd meg, mely hajódokumentumban keresnéd a terhelési korlátokat. Ez rövid önellenőrzés, nem vizsgaminősítés.
Források és használat
Forrásellenőrzés: 2026-11-08 Saját szerkesztői tanulási segédlet és saját tudáspróba, független szakoktatói felülvizsgálat előtt. A gyakorlati manővereket oktatóval, az adott hajón sajátítsd el.