Грузовое судно вышло из речного порта, имея водоизмещение D=2600 т (число тонн на 1 см осадки p1см=7,8 тсм). В пути израсходовано топлива P1=17 т и приняты в промежуточных портах грузы суммарным весом P2=80 т. Определить, как изменится средняя осадка судна по приходе в конечный морской порт, где вода имеет удельный вес γ=1,02 тм3.
Решение
Заданное по условию число тонн на 1 см осадки может быть выражено через удельный вес воды γ и площадь ватерлинии S следующим образом:
p1см=0,01*γ*S. (1)
Так как изначально судно было в речном порту, то γ=1,0 тм3. Поэтому площадь ватерлинии будет равна:
S=p1см0,01*γ=7,80,01*1,0=780 м2.
Также по данным условия определяем начальную осадку судна:
Tнач=Dp1см=26007,8=333 см=3,33 м.
Изменение осадки в данном случае, при условии отсутствия изменения плотности воды, определится по следующей формуле:
∆T=∆Pγ*S, (2)
где ∆P – изменение массы груза.
В нашем случае:
∆P=-P1+P2=-17+80=63 т.
Тогда в соответствии с формулой (2) получаем:
∆T=631,0*780=0,08 м.
Новое значение средней осадки после принятия груза (без учета изменения плотности воды) определится по следующей формуле:
T1=Tнач+∆T=3,33+0,08=3,41 м.
Соответствующее новое водоизмещение судна после расходования запасов и принятия грузов:
D1=D+∆P=2600+63=2663 т.
Изменение осадки судна после перехода из пресной воды в соленую определится по формуле:
∆T1=γпр-γморγпр*γмор*D1S, (3)
где γмор=1,02 тм3 – заданная плотность морской воды.
Получаем:
∆T1=1,0-1,021,0*1,02*2663780=-0,07 м.
Значит, осадка судна после перехода в соленую воду станет равной:
Tкон=T1+∆T1=3,41-0,07=3,34 м.
Таким образом, искомое изменение средней осадки будет равно:
∆T=Tкон-Tнач=3,34-3,33=0,01 м.