Hydrostatik zum Spielen - Wasserlinie beta

[Heimfried]

Moin,
einige kennen ja schon die Website mit der Online-Berechnung und grafischen Darstellung der Schwimmlage eines Beispiel-Bootes.

Ich habe das ergänzt um die Darstellung der Wasserlinie WL und des Wasserlinienschwerpunkt CF (grüner Punkt).

http://www.bootsphysik.de/rechner/boot_cf.php

(Oben rechts ist der Button, mit dem man zwischen Anzeige der Legende und Anzeige der Wasserlinie wechseln kann.)

In der rechten Spalte kann man z. B. Krängungswinkel und/oder Trimmwinkel eingeben und sehen, wie sich die WL verändert.
Ebenso kann man die Verdrängung erhöhen oder verringern, indem man zulädt oder leichtert, oder Massen verlagern und Gleichgewicht suchen.

Manchmal sieht die Wasserlinie recht abstrus aus und man denkt: das kann doch so nicht sein. Aber bisher hab ich noch immer die Erklärung gefunden.

Für Fehlerhinweise bin ich dankbar - noch teste ich.

[stefan307]

Stimmt noch was mit der Tiefgangsberechnung nicht? geht ab ca 15° Trimmung ins Negative

MFG S

[Heimfried]

Das sollte stimmen: schau mal auf die erste Grafik. Da siehst du, dass der Koordinatenursprung (K) über der Wasseroberfläche liegt. Dann ist zeta(T) negativ.

Der Tiefgang ist definiert als Entfernung des Kielpunktes K von der Wasseroberfläche in erdfesten Koordinaten.

[stefan307]

???
In Normal Lage haben wir 763mm Tiefgang bei 15° Trimmung sind es dann -17 ich stehe wohl auf den Schlauch

MFG S

[Heimfried]

Zitat von stefan307

???
In Normal Lage haben wir 763mm Tiefgang bei 15° Trimmung sind es dann -17 ich stehe wohl auf den Schlauch

MFG S

Der Tiefgang, so wie ich ihn verwende (und das habe ich Skripten der TU Hamburg-Harburg entnommen), ist nicht ein für das Boot relativ fester Wert, der sich nur mit der Beladung ändert, sondern ein Momentanwert, der sich mit der Schwimmlage sekündlich ändern kann.

Der Tiefgang ist die Tiefe eines bestimmten Punktes. Je nach Trimm und Krängung ist das nicht notwendigerweise zugleich der tiefste Punkt des Bootes.

Ich denke, der Stolperstein hat mit der Vorstellung zu tun, dass der Kiel oder sogar der ganze Schiffsboden eine gewisse (gleichmäßige) Tiefe unter der Wasseroberfläche hat und diesem Maß "Tiefgang" heißt. Bei Großschiffen im ruhigen Hafen ist das ja auch in etwa so, obwohl die Nautiker hier auch den vorderen, hinteren, mittleren und korrigierten Tiefgang unterscheiden.

Ein Boot hat ja nun im Gegensatz zu einem großen Pott ohnehin in der Regel keinen mehr oder minder waagrecht liegenden Kiel, so dass man den Tiefgang nur an einem Punkt festmachen kann. Praktischerweise wählt man den Schnittpunkt der Kiellinie mit dem hinteren Lot, der gleichzeitig Koordinatenursprung für die schiffsfesten und zugleich die erdfesten (globalen) Koordinaten ist.

Und wenn der Trimm positiv ist (Bootsnase tiefer) kommt das Heck hoch. Und wenn der Koordinatenursprung (zugleich Kielpunkt K) über der Wasseroberfläche ist, muss der Tiefgang negativ sein. Das heißt noch nicht, dass das Boot fliegt, aber das heißt, dass es den Achtern ein bisschen zum Himmel streckt .

[stefan307]

Danke das erklärt einiges!
Was ist den dann die korrekte Bezeichnung für den (momnetan) tiefsten Punkt des Bootes ? der ist ja alles andere als unerheblich!

MFG S

[Heimfried]

Zitat von stefan307

Was ist den dann die korrekte Bezeichnung für den (momnetan) tiefsten Punkt des Bootes ? der ist ja alles andere als unerheblich!

Du hast recht, aber ich kenne (im Bereich der Schiffs-Hydrostatik) keine Bezeichnung dafür.

In diesem Sinne: handbreit! (Das sollte sich immer auf den tiefsten Punkt beziehen.)

[Heimfried]

Der Online-Rechner ist jetzt überarbeitet (Grafiken ergänzt, deutsch/englisch zur Auswahl usw.)

Aktueller Link:
http://www.bootsphysik.de/rechner/boot.php

[Heimfried]

Jetzt wird auf der Seite
http://www.bootsphysik.de/rechner/bootx.php
(aktueller URL)

auch das aktuelle (transversale) Metazentrum angezeigt und rechts unten die jeweilige metazentrische Höhe GM. (Dabei geht es um das Metazentrum für die nautische Praxis, also das Metazentrum, welches für die Frage, ob das Boot kentert, von Belang ist. Das liegt im Schnittpunkt der Wirkungslinie der Auftriebskraft mit der Mittschiffsebene.)

Zusätzlich läßt sich die "Metazentrische Evolute" darstellen. (Das klingt so schön, finde ich, dass ich keine Mühe gescheut habe, die zu zeigen.)

Es handelt sich schlichtweg um die Kurve, auf der die sich mit der Krängung verlagernden (wahren) Metazentren liegen. (Buttons rechts unten klicken.)

Das ("wahre") Metazentrum der Schiffshydrostatik ist der Punkt, in dem sich zwei ("unendlich eng") benachbarte Wirkungslinien des Auftriebs schneiden.