如何避免船的颠簸

我们乘船渡河时,河水的风浪常使船颠簸不停,船越轻,风浪越大, 颠簸也就越厉害,有时巨大的风浪甚至能让小船倾翻。如果你晕船,就麻烦了,颠簸的小船会让你感到极不舒服,让你觉得恶心,甚至呕吐。

能否想到一种办法来减轻或摆脱船的颠簸呢?我们不妨设置两个贮水舱安置在船的左右两侧,下图是右侧贮水舱的结构示意图。左右两个贮水舱的底部用管子连接起来,使两边水舱中的水保持水平,在水舱的上面也用橡胶管密封起来,在橡胶管中间安装一个调节空气的调节阀,这个调节阀主要是减慢两舱中水流的速度;船向左倾斜时,右贮水舱中的水要通过底部的管子流向左侧,调节阀的作用就是保持左舱空气缓慢流动,因此左舱水面升高后,空气压强变大,可以减缓水向左舱中流动的速度。当船转向右倾斜时,左舱中水已灌满,这时较大的反向力矩会阻碍船向右转动, 从而可以减轻船的摇摆,所以也把这两个贮水舱称之为减摆舱。

下面我们从物理学基本定律出发来说明减摇舱的道理。当船受到水浪的冲击,获得了一个向左旋转的角动量 J,船就会向右翻滚(向左转动), 这时,船两侧水舱随着转动,J 一定时,转动惯量越大,则船转过的角度就越小,船就越不易翻滚。船两边的贮水舱距船翻滚的边沿最远,因此它加大了船体抗翻滚的本领,即转动惯量变大了;其次,由于水的流动,当船反向摇摆时,左舱中灌满了水,其质量变大,因此相对于船右舷的反抗转动的力矩变大,所以船摆动的幅度会大大减小,从而使船趋于平稳。