KURZUS: Közlekedéstechnika II.

MODUL: 7. Hajók, vasúti és légi járművek dinamikája

7.1 Hajók dinamikája

|  | 7.1 Hajók dinamikája
| Tevékenység: Olvassa el a jegyzet IX. fejezetének 3-21. oldalán található tananyagot. A szöveg tanulmányozása közben az alábbiakra figyeljen: - Tanulja meg a következő fogalmak jelentését : vízkiszorítás, : hordképesség (belvízi és tengerjáró hajó esetén), : bruttó űrtartalom, : nettó űrtartalom. - Kövesse végig a hajó vízrebocsátásának folyamatát. Jegyezze meg, hogy a vízrebocsátás különböző fázisaiban milyen erők hatnak a hajtótestre, illetve a hajó milyen erőt fejt ki környezetére. - Tanulja meg a metacentrum fogalmát (lásd elektronikus anyag!). - Tanulja meg, mi a szerepe a metacentrumnak a hajó stabilitásában. - Jegyezze meg, milyen ellenállások lépnek fel a hajók haladása során. - Fogalmazza meg, minek a hatására jön létre az alakellenállás és a hullámellenállás. - Tanulja meg, miért lesz nagyobb a hajó alak-, hullám- és súrlódási ellenállása sekély vízben, mint mély vízben. Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha - Adott definícióról el tudja dönteni, hogy az a vízkiszorításra, a hordképességre, a bruttó űrtartalomra vagy a nettó űrtartalomra vonatkozik. - Felsorolásból ki tudja választani, hogy a vízrebocsátás különböző fázisaiban milyen erők hatnak a hajtótestre, illetve a hajó milyen erőt fejt ki környezetére. - Felsorolásból ki tudja választani a metacentrum fogalmát. - Felsorolásból ki tudja választani, mi a szerepe a metacentrumnak a hajó stabilitásában. - Felsorolásból ki tudja választani, milyen ellenállások lépnek fel a hajók haladása során. - Felsorolásból ki tudja választani, minek a hatására jön létre az alakellenállás és a hullámellenállás. - A sekély vízben haladó hajó ellenállásaira vonatkozó állításról el tudja dönteni, hogy az igaz vagy hamis.
| További információk a tananyaghoz
| A metacentrum fogalma
| A metacentrum a kissé megdőlt hajótestre ható eredő felhajtóerő hatásvonalának és a hajó szimmetriatengelyének metszéspontja. A vízszintesen álló hajótestre ható felhajtóerő egyenletesen oszlik el a hajófenék felületén (1. ábra), feltéve, ha a hajófenék az ábrán látható alakú.
A kép a hajót hátulnézetből ábrázolja. Az "S"-sel jelölt pont a hajó súlypontja. |
Hajófenékre ható felhajtóerő, mint megoszló erőrendszer
1. ábra
| A felhajtóerő ebben az esetben egyenletesen megoszló erőrendszernek tekinthető, amely helyettesíthető egy, a szimmetriatengelyben ható koncentrált erővel (2. ábra).
Hajófenékre ható felhajtóerő, mint koncentrált erő
2. ábra
| Ha a hajó megdől, akkor a mélyebbre került része nagyobb térfogattal merül a vízbe, tehát erre a részre nagyobb felhajtóerő hat (3. ábra).
A megdőlt hajóra ható felhajtóerő, mint megoszló erőrendszer
3. ábra
| A megoszló erőrendszer itt nem egyenletes, az erők eredője a nagyobb erők felé eltolódik (4. ábra) Az ábrán "M" betűvel jelöltük a metacentrumot.
A megdőlt hajóra ható felhajtóerő, mint koncentrált erő
4. ábra
| A metacentrum fontos szerepet tölt be a hajó stabilitásában. Ha a metacentrum a hajó súlypontja felett található, akkor a hajó stabil, megdőlt helyzetéből igyekszik a vízszintes helyzetbe visszaállni. A rakomány megváltoztathatja a hajó súlypontjának helyét. Minél magasabbra kerül a hajón a rakomány, annál magasabban lesz a rendszer súlypontja. Ha a súlypont a metacentrum fölé kerül, akkor a hajó instabillá válik, és könnyen felborul.

|  | Ellenőrző kérdések
| 1. Jelölje meg, hogy melyik fogalmat írja le a következő definíció: "A hajó zárt tereinek összes térfogata a kormányház, mosdók, lépcsőlejáratok nélkül."!
| Belvízi hajók hordképessége.
| Tengeri hajók hordképessége.
| Nettó űrtartalom.
| Bruttó űrtartalom.
| Vízkiszorítás.
| 2. Jelölje meg, hogy melyik fogalmat írja le a következő definíció: "A hajóra rakható rakomány tömege."!
| Belvízi hajók hordképessége.
| Tengeri hajók hordképessége.
| Nettó űrtartalom.
| Bruttó űrtartalom.
| Vízkiszorítás.
| 3. Vízrebocsátás esetén milyen erővel hat a hajó környezetére akkor, amikor a víz még nem éri el a hajó fenekét?
| A hajó az állványzatra támaszkodik.
| A hajó részben az állványzatra, részben a vízre támaszkodik.
| A hajó csak a vízre támaszkodik, de még nem mozdul el felfelé.
| A hajó folyamatosan felfelé mozog.
| A hajótest föl-le mozgást végez.
| 4. Vízrebocsátás esetén milyen erővel hat a hajó környezetére akkor, amikor a hajó vízbe merül, de vízkiszorítása még nem éri el a hajó tömegét?
| A hajó az állványzatra támaszkodik.
| A hajó részben az állványzatra, részben a vízre támaszkodik.
| A hajó csak a vízre támaszkodik, de még nem mozdul el felfelé.
| A hajó folyamatosan felfelé mozog.
| A hajótest föl-le mozgást végez.
| 5. Jelölje meg az alábbiak közül a metacentrum fogalmát!
| A felhajtóerő hatásvonalának és a vízszintnek a metszéspontja.
| A felhajtóerő hatásvonalának és az ellenállási erők hatásvonalának metszéspontja.
| A felhajtóerő hatásvonalának és a hajó szimmetriatengelyének metszéspontja.
| A felhajtóerő hatásvonalának és a hajó eredő súlyerejének metszéspontja.
| 6. Döntse el, hogy az alábbi állítás igaz vagy hamis!
Ha a súlypont a metacentrum fölött van, akkor a hajó stabil. |
| 7. Jelölje meg, hogy az alábbiak közül mely ellenállások lépnek fel a hajó haladásakor!
| Súrlódási ellenállás.
| Alakellenállás.
| Gördülési ellenállás.
| Hullámellenállás.
| Légellenállás.
| 8. Jelölje meg, hogy az alábbiak közül minek a hatására jön létre a hullámellenállás!
| A hajótesthez folyamatosan hozzácsapódnak a hullámok.
| A hajó hossza mentén a nyomás folyamatosan változik.
| A hajó kisebb-nagyobb mértékben billeg a vízben.
| 9. Döntse el, hogy az alábbi állítás tagmondatai igazak-e, és van-e összefüggés a tagmondatok között!
A: Mindkét tagmondat önmagában igaz, továbbá ok és okozati összefüggés van köztük. B: Mindkét tagmondat igaz önmagában, de ok és okozati összefüggés nincs köztük. C: Az első tagmondat igaz, a második hamis. D: Az első tagmondat hamis, a második igaz. E: Mindkét tagmondat önmagában is hamis.
Az alakellenállásból származó erő a haladási irányba mutat, mert a haladó hajó far részén nagyobb a víz nyomása, mint az orr részen. |
A | B | C | D | E
| 10. Döntse el, hogy az alábbi állítás tagmondatai igazak-e, és van-e összefüggés a tagmondatok között!
A: Mindkét tagmondat önmagában igaz, továbbá ok és okozati összefüggés van köztük. B: Mindkét tagmondat igaz önmagában, de ok és okozati összefüggés nincs köztük. C: Az első tagmondat igaz, a második hamis. D: Az első tagmondat hamis, a második igaz. E: Mindkét tagmondat önmagában is hamis.
Sekély vízben a hajó alak-, hullám- és súrlódási ellenállása nagyobb, mint mély vízben, mert sekély vízben a hajót megkerülő víz nagyobb hányada halad a hajó mellett. |
A | B | C | D | E