¿Cuánto peso puede transportar un barco flotante antes de sumergirse?

^{Fuente: http://www.cbc.ca/news/canada/new-brunswick/friday-flood-new-brunswick-2018-1.4647979}

¿Hay alguna manera de calcular cuánto peso puede transportar una embarcación (en agua dulce) antes de sumergirse?

Suposiciones

El agua no se altera (no hay olas ni viento) y la carga no se mueve
El recipiente pesa 200 libras cuando está vacío.
El volumen del recipiente es de 60 pies cúbicos.

fluid-mechanics

— Wilson
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Siéntase libre de agregar variables hipotéticas. No tengo experiencia en ingeniería; Acabo de adivinar las variables que se aplican.

— Wilson

Básicamente, el peso total tiene que ser menor que el volumen de agua desplazada, véase el principio de Arquímedes.

— Solar Mike

Basado en esa imagen, tomaré más bolsas de arena de las que puede apilar en el bote ya que el agua no es tan profunda como el bote.

— paparazzo

La embarcación se hundirá tan pronto como la línea de flotación supere el punto más bajo de la línea de flotación. es decir, el punto más bajo de los lados del bote. La carga máxima disponible es exactamente igual al peso del fluido desplazado hasta ese punto. Incluso la ola más pequeña desequilibrará el sistema, al igual que cualquier asimetría en la carga que hará que la embarcación se incline o se incline.

— Donald Gibson

Lo mejor en este momento es que ninguna de las respuestas está de acuerdo ...

— Solar Mike

Respuestas:

Un problema es que el volumen no es exactamente el desplazamiento. Por lo general, un bote estará un poco más bajo en el medio y / o más pesado en la parte trasera.

Imagina que este es un barco perfecto y volumen = desplazamiento.

La flotabilidad es exactamente el agua desplazada * densidad del agua.

La densidad del agua es nominalmente 62 lbs por pie cúbico.

60 pies ^ 3 * 62 lb / pies ^ 3 = 200 lbs + x lbs
3720 lb - 200 lbs = x lbs
x = 3520 lb

— paparazzo
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Para mostrarle lo simple que es esto en unidades métricas:

Su bote es de 91 kg.
Su bote es de 1700 litros.
El agua pesa 1 kg / L.

Como Arquímedes señaló hace un par de miles de años, la flotabilidad será igual a la masa del agua desplazada.

Su embarcación puede desplazar hasta 1700 L. La flotabilidad a esa carga será de 1700 kg.
El barco pesa 91 kg. La carga máxima será de 1700 a 91 = 1609 kg.

Vaya métrico, hombre. Vaya métrico. Es mucho más simple.

— Transistor
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SAE no es más difícil si solo usa SAE. Exactamente las mismas matemáticas.

— paparazzo

Malditas unidades habituales, es igual al peso del agua desplazada menos el peso propio. Asi que

60 * 0.3048m ^ 3 * 1000 kg / m ^ 3 -0.45kg * 200 = 1600kg = 3500 lbs

Lo cargaría con un máximo de 0.8, entonces es 1280 kg = 2800 lbs.

— Thorsten S.
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