기계·공학 · 유체와 비행 / 원리와 탐구
부력과 배의 적재 실험 해설
화물과 선체 폭을 바꾸어 흘수선·기울기·부력과 중력을 비교해요.
어떤 원리인가요?
떠 있을 때 부력은 배와 화물의 무게와 같아요.
핵심 관계
d = m/(ρAwp) · Fb = ρgVdisplaced
이렇게 관찰해 보세요
- 화물과 선체 폭을 바꾸어 흘수선·기울기·부력과 중력을 비교해요.
- 기준 조건 세 가지를 각각 실행하고 측정값을 기록해요.
- 한 변수만 바꾸어 힘·변형·응답을 기준 기록과 비교해요.
결과를 읽는 기준
같은 질량에서 바닷물의 흘수는 민물보다?
조금 얕아요 · 떠 있을 때 부력은 배와 화물의 무게와 같아요.
모형의 범위와 한계
질량 2000 kg·높이 1.5 m의 상자형 선체예요. 흘수는 수평 정수압, 기울기는 작은 각도 메타센터 근사로 별도 계산해요. 큰 기울기·음의 복원성·침몰 뒤 운동은 유효하지 않아요. 실제 선박 적재 시험을 따라 하지 말아요.