UCC házi № 2
Hajóskapitány A. Anokhin
Kandidátusa Fizikai és Matematikai Tudományok ZL Lomakin
Három tengeri tragédia
Ez történt a közepén a múlt században. Nem sokkal később követte Ceylon Európába barque „Star” volt a sziget Szent Ilona, ő gyorsan közeledik „komor vicc.” - fekete brigantin szerzett félelmetes hírnevét kalóz Benito de Soto. A „sztárok”, ahol amellett, nem sok legénység 25 volt fogyatékos katonák és majdnem ugyanaz, nem gondol az ellenállást a nők és gyermekek, de remélte, hogy kifizessék, aki a hold egy rakomány. Azonban ez nem jött, hogy a tárgyalások - leszállt az uszály kalózok brutálisan megölt több embert, köztük a kapitány és a többi terelték a hold, kalapáló körmök kelnek. Ezután a kalózok kifosztották a hajót, rakott torony, feldarabolták az árboc, kötélzet, és egy ivás párt, ami után visszatért a brigantin. De mielőtt a „gyászos dolgok” teljes vitorla túrázik, Benito de Soto volt győződve arról, hogy abban az esetben, „Stars” a vízvonal alatt fúrt lyuk, amelyen keresztül tartani több rekesz jött tengervízben. De a baljós tervet a kalóz volt, hogy ne legyen. Miért? Ez lesz szó később, amikor mi kell érteni elméletben.
* * *
Londonban, a falon a katedrális Szent Pál a múlt században bronzlemez kapcsolódik. Domborított szöveg azt mondja a történet a halál az csatahajó „Captain”, és talán akaratlanul kifejezi a szemrehányás azoknak, akiknek a hibájából történt.
Battleship "Captain" 1870-ben épült. Azok, akik megbízható titkait a Navy Nagy-Britannia, tudni, hogy ez a teremtés építők szokatlan: az, hogy úgy mondjam, csatlakoztassuk nem kompatibilis - számos fegyvert, köztük a hatalmas forgó tornyok, erős oldalsó páncél, erősített rig és nagyon alacsony szabadoldal kellett, hogy csökkentsék a valószínűsége, ütő az ellenség kagyló. Úgy tűnik, jobb, ha nem! Igaz, vonzott, mint a nyertes tapasztalt mérnök Reid ismét a szükséges matematikai számításokat, és azt mondta, hogy a hatás az erőfeszítések csekély szél tatu fenyegetett borulás. Azonban ez a szakember megerősítette matematikai számítások nem veszik figyelembe - köztiszteletben urai az Admiralitás ragaszkodott.
Battleship indítás zajlott, ahogy a mondás tartja, nagy hírverés. És akkor a „Captain” együtt tíz másik hajó részt vett a gyakorlatokat. Hirtelen szélroham fújt. Minden hajó nem különösebben érezte hatalmát. Minden, kivéve a csatahajó „Captain” - tette felborult. Mi ez a baleset okozta?
* * *
Volt egy csodálatos éjszakai úszás. Sok utas elment pihenni, de jelentős részük továbbra is szórakozni. És úgy tűnik, senki sem tudta, hogy a hajó lépett be a területre, ahol azzal fenyegetőzött, hogy találkozott jéghegyek - a jeges óriások négyötöde amelyeket mesterségesen rejtett víz alatt. Egy bizonyos mértékig lesz, mint az utasok kapitány, amit a hajótulajdonos követelte, hogy ellenálljon a mozgás grafika, amelynek célja, hogy létrehoz egy rekord atlanti átkelés sebességet. Azonban a kapitány fel hat kilátót. De egy egyszerű összehasonlítása látótávolság és a hajó sebessége azt mutatja, hogy nem tudnak remény. És valóban, amikor az egyik kilátók látta a jéghegy, és feljelentette, hogy kikerülje plavayushey jeges szikla már nem volt lehetséges. A víz alatti rész, halkan vágott a burkolólemeztől hosszában 90 méter. A tragédia „Titanic”, „a személyzet és az utasok (az 2200 ember halt meg 1517-ben) ismertetett számos forrásból. Ezért fogunk foglalkozni csak egy kérdés, amely egyébként nem talált széles lefedettséget. De minden rendben.
Felhajtóerő és a sorsa a barque „Star”
Ismert, hogy minden iskolás az Arkhimédész felhajtóerő hajó alapú jellemzője - a képesség, hogy úszni a kívánt visszaesés, melyen a berendezés és a szükséges javak normál működését.
Egy hajón nyugodt vízben (. 1. ábra, a) két féle erők: gravitáció, amely csatlakozik a súlypontja G a hajó és függőlegesen lefelé (közepe felé a Föld), és a teljesítmény a hidrosztatikai nyomás, amelyet alkalmazni az úgynevezett velichinyS központ és függőlegesen felfelé. Hatása alatt az utóbbi hajlamos kényszeríteni a hajó úszik, így hívják a hatalom a karbantartást.
Ha a súly a hajó felett a fenntartó erő, hajó, természetes szén-dioxid. By the way, azt akarta, hogy kihasználják a Benito de Soto, a "Letöltés" kéreg "Star" tengervízben.
A felhajtóerő hajó működése során a kapitány van szükség, hogy sok a matematikai fogalmak és számítási módszerek. Különösen ez megköveteli a rajz a hajó és a hozzá kapcsolódó tényezők, paraméterek, amelyek meghatározzák a hajó partra, az egyensúlyi egyenlet a hajó; számított tömeg az edénybe, és a koordinátáit a súlypontja, lökettérfogat és középpontjának koordinátáit érték, változás a vételi mélyedés a rakomány; meghatározott számú tonna egységnyi csapadék. És mindez megköveteli a nagy és pontos matematikai számításokat.
Térjünk most vissza a foglyokat a hold „Csillag”. Sikerült ütni a napfénytető. Része a hold elárasztotta vízzel, a hajó tovább zuhant. Azonban Benito de Soto elszámította magát - fenntartása ereje elég volt ahhoz, hogy ugatni a felszínen maradni. Bár a kapitány megölték, ami lehetővé tenné a szükséges számításokat, és megállapította, hogy a hajó nem fenyegeti közvetlen veszély süllyed, a túlélő legénység tagjai tudták, hogy az összeget a rakomány, hogy a kalózok elhagyták a hajót, hogy zsákmányt maradtak, felhajtóerő. Ez inspirálta őket egy kétségbeesett kísérletet, hogy mentse a kéreg és tartsa meg, addig a pillanatig, amikor is felvette hajósok a hajó útjának történetesen közel az uszály mozog majd az elemeket.
A stabilitás és a veszteség a „Captain”
Stabilitás az a képesség, a hajó, külső erők származó egyensúlyi helyzetben, hogy visszatérjen után ismét a behatás befejezése. Stabilitás elvesztése - átmeneti jellegű baleset, ami gyakran a halál nemcsak a hajóra, de a legénység.
Megkülönböztetése hosszanti és keresztirányú stabilitást a hajó. A legnagyobb veszély, ha vitorlás jelent veszteséget keresztirányú stabilitás. A dőlés a hajó a keresztirányú síkra merőleges a vízvonal síkra, az úgynevezett roll, dőlés a hosszanti síkban - trim.
Tisztázza a stabilitás esetén a tekercs.
Nyilvánvaló, hogy az egyensúlyt a lebegő hajó szükséges erő és (lásd. Ábra. 1a) adunk egyenlő nagyságú és azok alkalmazása tekintetében fekszenek ugyanabban a függőleges.
A dőlés a hajó bármely fedélzetén az intézkedés alapján a billenőnyomaték pillanat MK (például hirtelen tört a szél, mint a tatu „kapitány”) szögben q központja felhajtóerő hajó, változása miatt az alak a víz alatti térfogata az edény (1. ábra, b.), Mozgatja az irányt a tekercs ki álláspontját a C0 pozícióra Cq. A tanfolyamok edényben berendezésben elméletet bizonyította, hogy a kis dőlésszöget útját a középső érték lehet venni, mint egy kör közepén egy M pontban (lásd. Ábra. 1, b), és r sugarú. Az M pont az úgynevezett kereszt metacentres. R - keresztirányú metacentrikus sugár.
Ezután a pár és a csatolt, illetve azokon a pontokon G és G0. Ez képezi egy úgynevezett redukáló momentMV. Az elméleti mechanika tanfolyamok bizonyítják, hogy a visszaállító nyomaték meghatározható a következő képlettel
ahol h = r - zG + Zc. és zG ZC - illetve a koordinátákat a súlypont és a központ értéke a kiválasztott koordinátarendszerben. Ennek megfelelően a kifejezés lehet három esetben a tekercs.
1. MB> 0, azaz a súlypont alatt fekszik metacentrikus (lásd. Ábra. 1b). Ezután visszaállító nyomaték hat a visszatérési oldalán a hajó függőleges helyzetében; A hajó stabilitását.
CF 2 = 0, azaz a súlypont egybeesik a metacenter (2A.). Ezután a gravitációs erő és ható erő fenntartása egy egyenes vonal, és csökkenti az idő kérdése. Ez az eset a továbbiakban az esetben nulla stabilitását a hajó; szinte neostoychivo hajót.
3. MW <0, то есть центр тяжести лежит выше метацентра (рис. 2, б ). Тогда восстанавливающий момент действует в ту же сторону, что и кренящий момент, — в сторону увеличения крена; судно неостойчиво.
Amikor a hajó nyomában nagy szögben q fizikai lényege a jelenség nem változik, csak a képlet megtalálni a váll GK stabilitás bonyolultabbá válik.
Így a stabilitást a hajó kell bízniuk egyes törvények tervezésekor az edény (ami ezeket a számításokat Engineer Reed és elhanyagolt, amikor úgy döntött, hogy épít egy csatahajó „Captain”).
De ezek a számítások tervezők tisztában kell lenniük, hogy a túlzott stabilitás is, nem lehet úgy tekinteni, mint egy pozitív jelenség, mint a hajó túlzott stabilitás tapasztalható éles roll, amely befolyásolja a jó közérzet és az egészség a legénység és a hajó gépeinek.
És minden egyes hajó üzemeltetésének kapitány emlékszik, hogy minden megfelelő stabilitást ésszerűtlen intézkedéseket vezethet neostoychivoe állapotban. Például, ha a mester a halászhajó, lenyűgözte halászat (fogott egy ilyen gazdag iskolába!), Nem látni, hogy azt kellő időben kell feldolgozni, és tegye a fogás tart, a fedélzeten túl sok halat. Ennek eredményeként, a súlypont a hajó fölé emelkedik metacentrikus és a hajó elvesztette stabilitását.
Amikor dolgozik a hajók tisztában kell lenniük azzal, hogy a vételi és eltávolítását rakomány relatív helyzete a súlypont és a központ értékének változása, amely maga után vonja a változás a stabilitásban. Ezért során rakományszállítások a tengeren és a port a mester felügyeli és szabályozza a stabilitást a hajót. E célból során rakományszállítások termelnek stabilitás számítás szerint bizonyos képletek és rendszerek kialakítása, figyelembe véve a tömeg és a helyét a fedélzeten rendelkezésre álló üzemanyag, ivóvíz, előtét, az élelmiszer-ellátás, valamint a kapott vagy bérelt árut.
Elsüllyeszthetetlen és összeomlott a „Titanic”
Minden hajónak természetesen van egy süllyedő. azaz a képesség, hogy a felszínen maradni és nem borulhat fel, ha az árvíz a rekeszbe. Más szóval, árvíz esetén egy vagy több rekesz a hajó fenn kell tartania a felhajtóerő és a stabilitást.
Mi történt sérülne „Titanic” test? Az egyik tanú a katasztrófa, az első óriás fordult egy kis hullámzás, ragyogó fények, ablakokkal és ablakok, támaszkodva csak kissé az orrát. Ezután kárpitozás kezdett meredeken emelkedni. A víz maradt a híd és az orr-rész, és a hátsó rész emelt felfelé. Néhány percen belül a „Titanic” állt szinte függőlegesen és aztán mély.
Igen, úszó sziget sérülés után tartotta a víz csak két óra. És ez azért történt, mert az alapvető követelmények árvíz megsértették a tervezés és építés a „Titanic”: vízmentes keresztirányú válaszfalak elválasztó egyik rekeszből a másik, még nem hozták fel, hogy a felső fedélzeten, fedélzeti nyílása nem vízálló. Ebben a tekintetben, és szem előtt tartva hozott döntések halála után a „Titanic” A londoni bíróság, akadémikus Alexei Krilov írta: „Így a hibás teljesen tette felelőssé a kapitány, hősiesen halt posztján magukról, mint a tervezési hibák vezettek a halála viszonylag kevés kárt, nem említik egy szót a bíróság döntését. "
Az alapítók a tudomány az árvíz, az Admiral Makarov, akadémikus AN Krylov és IG Bubnov professzor. Ez Krilov, az elképzelésen alapul, a Makarov kidolgozott elméleti aspektusa árvíz, árvíz és létrehozta az asztalra. By the way, 1905-ben, az orosz-japán háború, a csata Tsushima, amely megölt három csatahajó, ugyanolyan típusú velük, és nem kapott kevesebb kárt „Eagle” megmenekült, gépészmérnöki csatahajó gyakorlatban alkalmazott kutatás Krylov .
Ami a táblázatok elsüllyeszthetetlen Krilov, lehetővé teszi számukra, hogy vezesse a sikeres harc a túlélésért, a hajó 1930 azokat elfogadták a haditengerészet szinte minden országban a világon.
A hajók biztonsága ma
De talán, a tudomány és a technológia terén a navigáció és a hajóépítő lényegében csökkentette aggodalmak hajózásra a hajó, és így csökken az értéke matematika? És akár a matematika szükséges más fontos területeken a napi munka a kapitány?
Most tengeri eleme ugyanaz marad fenyegető és alattomos, mindig is ez volt. Az eredmények a modern tudomány és a technológia, persze, emelt szinten a hajózás biztonsága szempontjából, de a másik viszont drámai módon megnőtt a mennyiségét, változatosságát és összetettségét feladatok megoldására a mai hajósok.
Így a korai 1982-es nagy kapacitású hajó „ezüst” fenevad halászható a jég az Északi-sark. Amikor volt egy hirtelen előrehaladását jégtáblák, a készség a kapitány és a matrózok című elkerülhető a katasztrofális következményekkel, de a hajó még két lyukat: a kisegítő motortérben és az első három tart. Tengerészek megbirkózott vezető lyukak. De a harc a túlélés a kapitány és asszisztensei vette a hajó gyorsan, hogy számos összetett és pontos matematikai számításokat, hogy mit kell tenni, hogy csökkentsék a veszélyes trim árvíz esetén a sérült rekeszek (természetesen figyelembe véve a megoszlása a rendelkezésre álló áru a hajó).
Sajnos, sok országban, hogy biztosítsák a hajók biztonsága és a harc a túlélésért a hajó nem mindig eredményesen végezni. A szövetség szerint „Instityut anderayters of London”, amely egyesíti a több mint 100 biztosító társaságok 1979-ben, a világ kereskedelmi flottájának szenvedte el a legnagyobb veszteségeket fennállása alatt a hajózás. És szinte minden elveszett hajót gyámsága alatt a biztosító társaságok a kapitalista államokban. Nevezett Szövetség élesen bírálta a hajótulajdonosok, hogy”. előírások megszegését, és nem felel meg az alapvető biztonsági szabályokat, szinte nincs a figyelmet a személyzet képzésére. " A jól ismert biztosító társaság „Lloyds Register of Shipping” korábban tetszett neki a kapcsolatot a hajótulajdonosok egy kétségbeesett fellebbezést minden lehetséges módon, hogy erősítse az elméleti és gyakorlati képzés a tengerészek, különösen hajósoknak. Mondta a biztosító társaság kénytelen volt fellebbezni közvetlenül a matrózok: „További! Folyamatosan tanulni, ha nem nyugszik, az alján! A kurzus elemzi Műszaki tudatlanság vezet katasztrófa! "
Kétségtelen, hogy a matematika alapvető alapja a tanulás általános és navigátor tengerész. Ezt már említettük, amikor megérintette, mint például seakeeping felhajtóerő, stabilitás és elsüllyeszthetetlen. Ismeretek a matematika van szükség, és a legtöbb más mindennapi feladatokat kapitánnyal.
Matematika és navigációs ma
Az egyik legfontosabb feladat a hajózás a nyílt tengeren vagy az óceán - a feladat választás a legjobb megoldás. Ha a tanfolyam fektetjük kellően nagy távolság, a Föld felszínén nem tekinthető lapos. Ezután a legegyszerűbb modell a navigációs tér - egy gömb. A legrövidebb távolság az egyik felületről a másikra pont a Föld egy nagy körív (3.). Megtalálása paraméterei mozgása a hajó csökken megtalálása gömbháromszög elemek. Ezért a hagyományos felosztása „parancsnoki” különleges tanfolyamok gömbháromszögtan. ahol a fő kimeneti képletek összekötő elemek gömbháromszög (az úgynevezett formula szinuszok, koszinuszok és cotangents).
Minden számítást szigorúan átgondolt rendszerek, az eredményt meg kell szempontjából értékelik a megbízhatóság és a pontosság. Ezt az értékelést végzik a szabályok szerint és képletek az elmélet hibák. Ezért a iránymutatások „matematikai alapjait navigációt” meghatározza az elemek tanfolyamok valószínűségszámítás és a matematikai statisztika.
Matematika és kell, hogy saját hajózási csillagászat.
Anélkül, matematika lehetetlen elsajátítani és sikeresen kihasználni a technikai navigációs eszközként.
Folytatódik tovább lista nincs értelme.
Akadémikus AN Krylov említettük, matematikus és hajógyár, ahol hivatása, hogy -”. matematika alkalmazása a különböző kérdések a tengeri ügyek. " Ugyanígy, a kapitány!