版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)，請聯(lián)系我們

海上的天氣就像孩子的臉，變幻莫測，那么船只航行在大海上，為什么不會翻呢？

當(dāng)然，翻船的情況也是存在的，不過這算是小概率事件，大多數(shù)的情況下，船只都不會因風(fēng)浪而翻覆，否則就沒有人敢坐船了。如果我們注意觀察一些小型船只，就會發(fā)現(xiàn)，它們總是會隨著海水的波動而左右晃動，有時晃得大，有時晃得小，但無論大晃還是小晃，最終它們都能重新歸正，而不會翻覆，為什么會如此呢？奧秘還要在船體上找。任何兩個具有質(zhì)量的物體都具有相互的引力作用，對于所有存在于地球上的事物而言，它們都受到來自地球的引力作用，方向指向地球的中心。

一個物體所受到的地心引力是作用于這個物體上的每一個點的，而每一個點所受的引力的合力就是這個物體的重量，每一個點所受的引力合力的作用點就被稱之為物體的“重心”。

任何一個物體都有一個重心，無論它的形狀是否規(guī)則，而且物體的重心也并不一定就要在物體之上?；氐酱膯栴}上來，很顯然，船是一種比較規(guī)則的形狀，所以一艘船的重心大概就位于這艘船中心靠下的位置，這與船的大小和高矮沒有太大的關(guān)系，因為即便是高度達(dá)到了64米的“海洋綠洲號”巨型郵輪，它的重心依舊在船體的中心靠下位置。因為即使船體再高，一艘船最重的部分依舊是位于船只底部的。

重力將船只向下拉，但船并沒有沉入水中，為什么呢？

因為有一個力在與重力對抗，它就是浮力，海水的浮力。浮力是豎直向上的，它與重力的方向恰好相反，但不同的是，重力是作用于整個船體的，而浮力是作用于沒入海水內(nèi)部的船體部分的，所以我們常說一個物體的排水體積越大，它所受到的浮力也就越大。浮力還有一點與重力相似的地方，就是它也是作用于沒入水中船體的每個點上的，所以每個點所受的浮力的合力也就會匯聚在一個點之上，這個點就被稱之為“浮心”。對于一艘在水面上平穩(wěn)航行的船只來說，浮心的位置位于重心之下，兩者位于同一條垂直于水面的直線之上。

正是因為浮心位于重心之下，所以船只才可以漂浮在水面之上。

然而，船只并不可能永遠(yuǎn)平穩(wěn)地航行在水面上，事實上每時每刻船只都在晃動。當(dāng)一艘船因海面的波浪而向右傾斜時，船的重心位置是不會發(fā)生任何變化的，因為只要物體的體積和形狀不發(fā)生改變，重心也就不會變化。可浮心就不一樣了，當(dāng)船體向右傾斜，右側(cè)的排水體積就會大于左側(cè)，而浮力是作用于排水部分的船體的，所以此時浮心也會向右移動，這個時候，重心與浮心可就不在一條垂直于睡眠的直線上了，于是這兩個方向相反的力就會產(chǎn)生一個扭力，把船體從向右傾斜的狀態(tài)扭回來。

被扶正的船體會因為矯枉過正而開始向左傾斜，于是相同的故事又上演了，重心與浮心的合力又再一次將船體從左斜的狀態(tài)扶正，而重力與浮力的合力所產(chǎn)生的力矩就被稱之為“扶正力矩”。

于是在扶正力矩的作用下，船只左晃右晃，就是不翻。船雖然不會翻，但總是左晃右晃也受不了啊，小船還好說，如果是大型郵輪，上面的貨物還不全都晃到海里去，船艙里的物品還不全都摔個稀碎。所以，為了讓船能夠始終平穩(wěn)航行而不晃動，人們就在船底兩側(cè)安裝了一個叫做“舭龍骨”的部件，這東西不管是大船還是小船，基本都有。

在船體發(fā)生晃動的時候，舭龍骨的兩側(cè)會產(chǎn)生與晃動方向相反的湍流，如此便能夠有效降低船體的晃動幅度。

但對于大型郵輪來說，只靠舭龍骨還是不夠，它們還裝有一種形似魚鰭的部件，這個部件就叫做“減搖鰭”，減搖鰭有被動式的，也有主動式的，主動式減搖鰭可以人為控制進(jìn)行活動，能夠有針對性地減緩船只搖晃的趨勢，對于船只來講，這算是一種高大上的配置，所以小船肯定是沒有的。如果有了舭龍骨，又安裝了減搖鰭，船只的晃動幅度還是不能令人滿意，那也有辦法，可以在船體內(nèi)部安裝減搖水艙，通過位于船體兩側(cè)并相互連通的水艙來產(chǎn)生與晃動方向相反的力，從而起到平穩(wěn)船身的目的。

歡迎掃碼關(guān)注深i科普！

我們將定期推出

公益、免費、優(yōu)惠的科普活動和科普好物！