飘天文学

第359章 载重与航速（第1页）

面对金三儿的疑问，宋毅骋微笑着提醒道：“你忘记我之前教给你的那套粗略计算方法了吗？”

“当然记得，老爷。”金三儿恭敬地回答。

船的体积或者说排水量是影响其浮力和吃水深度的关键因素。船的体积越大，它能够排开的水就越多，从而获得的浮力也越大。吃水深度则是指船体浸入水中的部分深度，它取决于船的重量和船体形状。

估算其吃水深度，需要考虑多个因素，包括船体的设计、建造材料、以及船只在水中的浮力等，这太复杂了。

所以为了简化问题，宋毅骋总结了一套方法，可以进行一个非常粗略的估算，假设船体是均匀且密实的，虽然实际上这是不可能的，同时忽略船体形状对浮力的影响，虽然这也会会导致实际吃水深度比计算值要深。

不过，只是粗算估计的话，倒是可以一用。这时候宋毅骋用的就是阿基米德原理。

吃水深度=（船的自重（水的密度*船的宽度*船的长度））的立方根。

既然是粗算，自然还要假设两个问题，第一，就是假设吃水部分是一个立方体形状所以用了立方根。第二，就是设定水的密度为1吨每立方米。

所以，设计船本身重量加上煤炭重量，加上载重，一共200吨的话，那么代入公式：

吃水深度=（200吨（1吨立方米*8米*26.6667米））的立方根

结果就是吃水深度0.98米。

金三儿迅速进行计算，得出吃水深度为0.98米。他惊讶地看着宋毅骋：“吃水这么浅吗？”

宋毅骋点头：“是的，但这是粗略估算的结果。现在，你再用我之前教你的另一种方法验证一下。”

“是，老爷。”金三儿应道。

这种方法涉及到一个叫方模系数的概念。宋毅骋之前已向金三儿父子解释过。方模系数就是把一个异形物体完全放入长方体中，该物体体积占长方体体积的百分比。由于船体水下部分并非长方体，体积难以精确计算，因此需借助方模系数进行估算。

还是根据阿基米德原理，长*宽*吃水高度*方模系数=排水体积。

如果把这个80尺的帆船分三部分，船头、船中、船尾这三部分各占三分之一，其呈现的就是一个头朝下的凸字形状。经过一系列的估算，方模系数为0.5。

金三儿按照指示进行计算：船长26.6667米宽8米设计吃水1.5米*系数0.5，结果约等于160吨。他向宋毅骋汇报了结果。

“老爷，结果就是如此。”

“嗯，不错，第一步因为没有考虑船体造型，所以第步要加大吃水深度，加入方模系数再次估算。”

“嗯，老爷，如此的话，倒是可以，不过，看图上这个深入海水之下数米长的龙骨，能不能行啊？”

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