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第359章 载重与航速

    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?”