调钓“剩余浮力”之说,自N年前问世之后,时至今日争论不断。本文不参与个中争论,主旨只在浮力定义的基础上,简要阐释与实测力学的基本原理,重点针对“剩余浮力”所阐发的部分话题进行延伸探讨。
一、调漂是否存在“剩余浮力”
1、“剩余浮力”一词溯源
本人非专业人士,究源只能靠查找资料。据查,“剩余浮力”一词源自潜水艇系统的设计,最核心的内容是:通过压水舱调节,当“剩余浮力”为零时,潜水艇可以在水下某个深度悬浮,从而达到既不上浮也不下沉的状态,在推力作用下潜航。
2、物体什么状态下产生浮力
根据阿基米德浮力定理,物体只有浸在流体内时,才会受到流体竖直向上托起的作用力——浮力。如果物体不浸入流体之内,并不产生向上的浮力。由此可知,水面上的剩余漂目不产生浮力。
3、调漂时浮漂的受力是平衡力
调目确定后,浮漂处于悬浮状态,受力为浮力F浮和重力G重,根据牛顿第三定律,浮力和重力大小相等,方向相反,合力为0,公式表述为F合=F浮—G重=0。既然合力为0,便不存在剩余的浮力或者重力。反过来理解:如果存在“剩余浮力”,一定存在“剩余重力”。
4、理论上不存在“剩余浮力”
如上所述,调漂时钓组在浮力和重力的作用下,达到了静态平衡,也就是浮力与重力平衡,其结果是既没有“剩余浮力”,也没有“剩余重力”,所以从阿基米德浮力定理和牛顿第三定律推导,浮漂没有浸入水中的调目,确实不存在所谓的“剩余浮力”。
二、破坏性实验的直观结果
理论的概念总是抽象的,为了直观观察结果,我们可以做一个简单的破坏性实验。
1、破坏性实验的方法
本次实验在调漂筒中进行,方法简单,便于观察。实验使用的是一支中档芦苇浮漂。步骤如下:
a.空钩半水调6目;
b.完成后将浮漂剪掉6目;
c.再次将钓组投入水中;
d.观察剩余浮漂在水中的状态。
实验提出的问题是:当剪掉该浮漂6目调目后,钓组是下沉还是上升?
空钩半水调6目