Jádro
Hydrostatický vztlak plavidla je vertikální vztlaková síla vody, která je přímo úměrná objemu ponořené části plavidla. Není to samotný objem ponořené části (ten je jen veličinou, ze které se vztlak počítá) a není to ani součet všech sil včetně dynamických vlivů rychlosti.
Pozadí
Platí Archimédův zákon: na těleso ponořené do kapaliny působí svislá síla směrem vzhůru, jejíž velikost se rovná tíze kapaliny vytlačené ponořenou částí tělesa.
F = ρ · g · V, kde ρ je hustota vody, g tíhové zrychlení a V objem ponořené části trupu (výtlak).
- Objem ponořené části (výtlačný objem) je vstupní veličina vzorce, ne samotný vztlak.
- Hydrostatický znamená, že vychází jen z tlaku vody v klidu, tedy z hloubky ponoru. Nezávisí na rychlosti plavidla.
- Při plavbě (zejména u kluzných lodí) přistupuje ještě hydrodynamický vztlak, který závisí na tvaru trupu a rychlosti vůči vodě. Součet obou by byl celková vztlaková síla, ale to už není hydrostatický vztlak.
- Plavidlo plave, pokud je hydrostatický vztlak v rovnováze s tíhou plavidla včetně posádky a výbavy.
Vizualizace
Praktická aplikace
Čím více je loď naložena, tím hlouběji se ponoří, protože potřebuje větší vytlačený objem vody, aby vztlak vyrovnal vyšší tíhu. Proto má plachetnice vyznačenou konstrukční ponornou čáru a proto je při těžkém zatížení menší rezerva volného boku. Při naklánění plachetnice se mění tvar ponořené části, tím se posouvá působiště vztlaku a vzniká stabilizující moment tvaru.
Zdroje
- Archimédův zákon (hydrostatika), základ teorie plování těles
- Teorie plachtění a stability plavidla, učební látka pro vůdce plachetnice (kategorie S)