Hallo Jule,
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meine Ausführungen sollten den Sachverhalt der Wirkung von Wasser unter Wasser in einem geschlossenen System (Rumpf) deutlich machen.
Wir können somit festhalten, dass das Ballastwasser, auch wenn es sich im Tank unter Wasser befindet (vereinfacht) das Gewicht des Schiffes erhöht!
Dieser Sachverhalt ist wichtig für die weitere Betrachtung des aufrichtenden Momentes.
Hier ist die Betrachtung des Gesamtsystem Schiff wichtig.
Warum?
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Jetzt kommen wir dann also zum Aufrichtenden Moment:
.. Krängt jetzt das Schiff, wandert das Blei aus. Aber der Hebelarm bleibt einfach mal viel viel kleiner und wird wohl nicht über einen halben Meter rausgehen (Abstand Schwerpunkt Schiff zu Blei im Schiff). Dieses Maximum erreichen wir aber erst bei Mast auf Wasser (wollen wir das wirklich?!).
Packen wir jetzt das Blei unten an den Kiel, wandert das Blei bei Lage deutlich weiter aus und der Hebel vergrößert sich (natürlich damit auch das aufrichtende Moment)...
Gruß
Jule
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Hier kommen wir an einen gedanklich "neuen" Punkt:
Die Auswanderung des Kiels durch Krängung verändert das aufrichtende Moment NICHT! Das hört sich jetzt utopisch und entgegengesetzt zur herrschenden Meinung an?.
Deshalb einige Erläuterungen:
Nehmen wir das Schiff, es hat noch keinen Kiel montiert. Dadurch befindet sich der Gewichtsschwerpunkt, sagen wir auf Höhe der Deckslinie (nur als Annahme zur Anschauung, er würde sicherlich tiefer liegen). Jetzt montieren wir den Kiel. Dadurch wandert der Gewichtsschwerpunkt nach unten, sagen wir jetzt bis zur Wasserlinie (wieder als Annahme) und die Gesamtmasse des Schiffes erhöht sich erheblich. In diesem Moment hat sich durch den Kiel der Einfluss auf das aufrichtende Moment (dramatisch) erhöht. Aber auch zum letzten mal!
Ab jetzt wirkt er "nur" noch im Gesamtsystem Schiff und fixiert den Gewichtsschwerpunkt (in unserem Beispiel) auf Höhe der Wasserlinie.
Warum ist dieser Sachverhalt so wichtig?
Geht jetzt noch mal zu meinem Beispiel mit der "Kinderwippe" zurück. Da wurde schon deutlich, auch wenn ich das Schiff aufrecht oder um 90° gedreht auf die Wippe stelle/lege, die benötigte Kraft am anderen Hebelende bleibt gleich (Der Gewichtsschwerpunkt des Schiffes an gleicher Stelle auf der Wippe).
Genauso verhält es sich mit dem Schiff bei Krängung. Egal wie groß die Krängung ist, der Gewichtsschwerpunkt bleibt an der selben Stelle im Schiff. Und dieser wirkt am Hebelarm(ende), egal in welche Lage sich das Schiff befindet.
Wichtig ist, das nicht der Kielgewichtsschwerpunkt für sich alleine betrachtet werden kann, sondern nur der Gewichtsschwerpunkt des Schiffes.
Warum vergrößert sich aber das aufrichtende Moment eben doch bei zunehmender Krängung (bis ca 60° je nach Schiffstyp)?
Für die Größe des aufrichtenden Momentes gibt es 2 Hauptfaktoren: Zum Ersten der Gewichtsschwerpunkt des Schiffes mit Lage und Betrag, sowie Zweitens der Größe des Hebelarms zwischen Auftriebs- und Gewichtsschwerpunktes des Schiffes.
Da der Gewichtsschwerpunkt, wie gesehen, statisch ist, ist die "Variable" der sich verändernde Hebelarm. Und diese Veränderung ist von der Rumpfform und der Krängung abhängig. Deshalb die Veränderung bei zunehmender Krängung.
Zusammenfassung:
Der Wasserballast erhöht das Gesamtgewicht des Schiffes immer und verschiebt den Gewichtsschwerpunkt etwas nach unten.
Dadurch erhöht er in diesem Moment (wie die Kielmontage) das (erreichbare) aufrichtende Moment.
Er vergrößert den Hebelarm durch die tiefere Lage des Gewichtsschwerpunkt schon ab 1° Krängung.
Er erhöht das Gewicht das auf dem Hebelarm wirkt.
Fazit:
Der Wasserballast wirkt IMMER gleich, egal ob über/unter der Wasserlinie oder bei 1° oder 60° Krängung.
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Hallo Stabilität,
Das "nervige" daran ist, dass ihr ja in gewisser Weise alle recht habt, aber leider nicht für das Gesamtsystem betrachtet.
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Habe ich oben gemacht
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Aber bitte setzt euch mal hin und nehmt ein großes Blatt Papier zur Hand:
Dort macht Ihr euch das dann bildlich klar
*und zwar bitte wirklich nur die !*
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mal mal und stell es ein. Bin interessiert.
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Und wenn wir jetzt noch genauer werden:
Der tiefere Teil des Rumpfes bei Krängung erzeugt ja auch wieder einen Auftrieb!
Also ist das auch wieder ein aufrichtende Moment!
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Der Auftrieb ist immer gleich, außer Du veränderst das Gewicht/Masse des Schiffes. Die Veränderung manifestiert sich im sich verschiebenden Auftriebsschwerpunkt und ist bereits berücksichtigt.
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Ihr seht also, das Spiuelchen lässt sich beliebig erweitern, aber es bringt keine neuen Aspekte in Spiel?
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Na wenn das oben keine neuen Aspekte waren?
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Stabilität
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Gruß
Peter