Номер 3, страница 170 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Ответь на вопросы. § 49. Плавание судов. Воздухоплавание. Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов - номер 3, страница 170.

3. Что такое грузоподъёмность судна?

3. Грузоподъёмность судна — это одна из ключевых технических характеристик, которая определяет максимальное количество груза, которое судно может принять на борт. С точки зрения физики, это понятие тесно связано с законом Архимеда и плавучестью тел.

Когда судно находится на плаву, на него действует выталкивающая сила (сила Архимеда), равная весу вытесненной им воды. Эта сила уравновешивает силу тяжести, действующую на судно. Сила тяжести судна складывается из веса самого судна (корпуса, механизмов), а также веса всего, что находится на борту: груза, топлива, запасов воды, провизии, экипажа и т.д.

Максимально допустимая загрузка судна ограничена его осадкой — глубиной погружения в воду. Предельная осадка отмечается специальной грузовой маркой (ватерлинией) на борту судна. Погружение судна ниже этой марки небезопасно и запрещено международными правилами.

Грузоподъёмность можно определить как разницу между полным водоизмещением судна и его водоизмещением порожнем.

• Водоизмещение ($D$) — это масса воды, вытесняемой судном. По закону Архимеда, вес вытесненной воды равен весу самого судна со всем, что на нем находится. Полное водоизмещение соответствует загрузке судна до грузовой марки.
• Водоизмещение порожнем — это масса судна без груза, топлива, запасов и т.д.

В морской практике различают два основных понятия, связанных с грузоподъёмностью:

1. Дедвейт (Deadweight, DWT) — это полная грузоподъёмность судна. Она представляет собой общую массу всех грузов, которые судно может принять на борт до достижения максимальной осадки по грузовую марку. Дедвейт включает в себя не только коммерческий груз, но и все необходимые для рейса запасы: топливо, смазочные материалы, питьевую и техническую воду, провизию, а также вес экипажа с багажом и пассажиров.
Формула для дедвейта:
$DWT = D_{полное} - D_{порожнем}$
где $D_{полное}$ — водоизмещение судна в полном грузу (при осадке по грузовую марку), а $D_{порожнем}$ — водоизмещение порожнего судна.

2. Чистая грузоподъёмность (Net Cargo Capacity) — это масса исключительно полезного (коммерческого) груза, который судно может перевезти. Именно эта величина определяет экономическую эффективность судна. Она рассчитывается как дедвейт за вычетом массы всех судовых запасов, необходимых для выполнения рейса.
$\text{Чистая грузоподъёмность} = DWT - (\text{масса топлива} + \text{масса воды} + \text{масса провизии} + \dots)$

Таким образом, грузоподъёмность судна — это мера, показывающая, какой вес груза и запасов оно способно безопасно нести на плаву, не превышая конструктивно заложенных ограничений по осадке.

Ответ: Грузоподъёмность судна — это максимальная масса груза, которую судно может безопасно принять на борт. Физически она определяется разницей между выталкивающей силой при максимальной осадке и весом самого судна со всеми необходимыми для плавания запасами (топливом, водой и т.д.). Различают полную грузоподъёмность (дедвейт), включающую все грузы и запасы, и чистую грузоподъёмность, которая учитывает только коммерческий груз.