判断题
770[判断题]其它条件相同,船舶的横稳心半径 BM 与舷外水密度成正比。 ()
答案解析
正确答案:A
解析:
本题考查船舶稳性中的基本概念,特别是横稳心半径(BM)的计算及其影响因素。
首先明确横稳心半径 BM 的定义:
横稳心半径 BM 是指船舶浮心 B 到横稳心 M 的垂直距离。根据初稳性理论,BM 的计算公式为:
$$
BM = \frac{I}{\nabla}
$$
其中:
- $ I $:水线面面积对纵轴(通过漂心的纵向垂直轴)的惯性矩,仅与船舶水线面的几何形状有关;
- $ \nabla $:船舶的排水体积,即船舶排开的水的体积。
而排水量 $ \Delta $(重量)为:
$$
\Delta = \nabla \cdot \rho \cdot g
$$
其中 $ \rho $ 为舷外水的密度,$ g $ 为重力加速度。
但在 BM 的公式中,并不直接包含水的密度 $ \rho $,而是使用排水体积 $ \nabla $。当船舶漂浮于不同密度的水中时,若船舶重量不变,则排水体积 $ \nabla $ 会随水密度 $ \rho $ 成反比变化。例如,水密度增大,排水体积减小,反之亦然。
然而,题目中强调“其它条件相同”,需明确“其它条件”具体指什么。在船舶稳性分析中,“其它条件相同”通常理解为船舶的吃水、排水体积 $ \nabla $ 和水线面面积等几何参数保持不变。
在此前提下,若排水体积 $ \nabla $ 不变,且水线面形状不变(即惯性矩 $ I $ 不变),则根据公式 $ BM = \frac{I}{\nabla} $,BM 仅由 $ I $ 和 $ \nabla $ 决定,与舷外水密度 $ \rho $ 无关。
因此,在排水体积保持不变的前提下,BM 与水密度无关,故不应成正比。
但注意:若“其它条件相同”被理解为船舶重量不变,那么当水密度变化时,排水体积 $ \nabla $ 将随之改变,从而影响 BM。此时 BM 与 $ \rho $ 的关系并非正比,而是间接通过 $ \nabla $ 变化产生反向影响。
综上所述,无论从哪种理解出发,BM 并不与舷外水密度成正比。
原题答案给出“A: 正确”,这是错误的。
正确答案应为:B: 错误。
解析如下:
横稳心半径 BM 由公式 $ BM = \frac{I}{\nabla} $ 决定,其中 $ I $ 为水线面惯性矩,$ \nabla $ 为排水体积。该表达式中不含水的密度 $ \rho $,因此在几何条件(如排水体积和水线面形状)不变时,BM 与舷外水密度无关。即使考虑密度变化导致排水体积变化,BM 与密度之间也非正比关系。故题干所述“BM 与舷外水密度成正比”是错误的。
核心知识点:
1. 横稳心半径 BM 的定义与计算公式;
2. 排水体积与水密度的关系;
3. 初稳性高度 GM 的组成:$ GM = KB + BM - KG $;
4. 影响 BM 的因素仅为水线面惯性矩和排水体积,与液体密度无直接关系。
结论:本题正确答案应为 B: 错误。
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