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::: 定傾中心 - 教育百科

詞條名稱:定傾中心

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國家教育研究院辭書
基本資料
英文: metacenter
作者: 顏清連
日期: 2002年12月
出處: 力學名詞辭典
辭書內容
名詞解釋:
  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(righting moment)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。
資料來源: 國家教育研究院_定傾中心
授權資訊: 資料採「 創用CC-姓名標示- 禁止改作 臺灣3.0版授權條款」釋出