Af
Om et skepp, hvars fördel är mycket drägtigare än ackterdelen, och följakteligen des jämnvigts-punct långt fram åt, kan segla så väl bidevind, som et, derest samma punct är mera midskeps, har varit en fråga, som Riksens Höglofl. Ständers Secrete Utskots Defensions Deputation, har giordt Kongl. Vetenskaps Academien den äran at hemskiuta til henne. För min lilla del, och således som man uppå Mathematiske grunder kunna gå, har jag giordt följande försök, at uplösa samma fråga.
När det kommer an på at betrakta et skepp uti des fart, kan det altid anses som en kropp, hvilken är utstäld för dessa fyra krafter: nemligen vädrets forss på seglen, som förer det fram, vatnets motstånd, som söker at hindra des framfart, skeppets tyngd, som trycker det ned i vatnet, och det undantryckte vatnets tyngd, som, til at återtaga sit rum, arbetar at höja skeppet. Låt då (Fig. I. Tab. VIII.) de räta lineerna CB och AD vara medel-directionerna af vädrets forss och af vatnets motstånd; så vil jag bevisa, at dessa bägge lineer altid måste träffa in i en lodrät plan, som går igenom jämnvigts-puncterna G och H, både af sielfva skeppet och at hålan som det intager i vatnet. Det är til märkandes, at dessa puncter, som bägge legat i en och samma lodlinea, så länge skeppet varit i hvila, komma at skiljas åt, så snart vädret fattat i seglen, och satt fartyget i gång.
Til den ändan inbillar jag mig i den andra Figuren, at desse fyra krafter, som jag kallar P, Q, R och S, verka emot hvarandra igenom tågen RAP och QBS, som äro sammanbundne medelst mellantåget AB: så, emedan PA och QB äro bägge lodräta, och derföre parallela, måste tåget QBAP vara i en lodrät plan, men RA måste också vara i samma plan med BAP, och BS med QBA; således måste hela detta tåg vara uti en och samma lodrät plan, eller dessa fyra krafters directioner.
Under alt detta kan altså lätteligen märkas, huru dessa fyra krafter förhålla sig sins emellan; ty så snart man förlänger deras fyra derectioner, uti andra Figuen, at de samma anstöta uti C och D, så vet man af Mechaniska grunder, at sträckningen af mellantåget AB är til krafterna P och R, som AB til BD och AD, och at samma sträckning förhåller sig til krafterna Q och S, som AB til AC och CB, hvarföre krafterna P, Q, R och S måste vara sins emellan som BD, AD, AC och CB, det är, at sidorne uti den fyrkantige Figuren förhålla sig sins emellan som sielfva krafterna, således, at de tvenne lodräta AC och BD (Fig. I.) äro växelvis, som skeppets och hålans tyngder, och de tvenne sneda CB och AD i rätt ordning, som vädrets forss och vatnets motstånd.
Här utaf kan man sluta för det första, at hålans jämnvigts-punct H altid måste vara förligare än jämnvigts-puncten G af skeppet; ty af den andra Figuren finner man lätteligen, at jämnvigten emellan desse fyra krafter ej tillåter tvenne af dem, såsom P och Q, at omväxla deras directioner, således at den förligare Q skulle verka nedföre, och den ackterligare P, tvärt emot, upföre, under det at R och S höllo sina directioner oförändrade.
För det andra finner man, at som directionen af vädrets forss på seglen gemenligen är horizontel efter CB, och vatnets motstånd sned upvärts efter DA, så måste BD altid blifva större än AC, det är skeppets tyngd större än vatnet, hvars rum det intager, hvilket ej annorledes låter sig göras, än at skeppet under seglandet är en liten mån lyftadt up utur vatnet.
Om då denna lyftning skal ske jämnt öfver alt, finner man lätteligen, det skeppets ackterdel bör vara skarpare än framdelen, eller mera ihopdragen, på det, at ju starkare vädret fattar i seglen och lyfter skeppet högre up, ju mera måste hålans jämnvigtspunct flytta sig fram; och i följe häraf kan väl et fartyg ej annat än hafva des jämnvigts-punct något mera för än ackter, och at ju förligare den är, ju styfvare måste skeppet vara, när det kommer an på at segla rätt fram för vinden. Men så snart det skal segla snedt deremot, blifver en liten krängning oumgängelig, hvilken likväl mycket kan förminskas igenom en något fylligare byggnad öfver än under vatnet.
Låt då EHGE uti tredie Figuren visa skeppets plan uti vatngången, eller des öfversta vatnlinea, och IGK en sned stälning af seglen, sådan som den vil vara, när det kommer an på at segla snedt för vinden, som må löpa in deruppå sidverts efter GL; drages då GH perpendiculert til seglet, så måste samma linea i denna horizontela plan, visa den lodräta planen, uti hvilken man beviste at medeldirectionerna af vädrets forss och vatnets motstånd komma at ligga, tillika med jämnvigts-puncten af hålan som skeppet intager i vatnet, och således kommer denna jämnvigts-punct altid under bidivinds seglandet at flyttas en mån på sidan om medel-linean EF, hvaruti den eljest ligger, så länge skeppet seglar rätt för vinden.
När man först skal gifva skeppet et sådant snedt lopp i anseende til vinden, söker väl vädrets forss uppå seglen, at tvinga det efter des egen direction GH. Men som det i et tvärt sidolopp finner et alt för starkt motstånd, i det at hela sidan EHF trycker mot vatnet, och borde då föra det undan för sig, så föranlåtes det derigenom at söka en annan utväg, den nemligen, der det finner minsta motståndet, som är rätt fram efter skeppets medel-linea EF, dock måste fartyget under detta des arbetande, at gå efter denna direction EF, tillika hafva en afdrift, eller gifva sig småningom undan uti directionen GH, mer eller mindre, efter som fartyget är bredare eller smalare; anseende til längden; och således blifver nu mera des rätta lopp efter en ny direction GN, emellan GH och EF.
Men under detta är at märka, det, så snart fartyget således vil ändra sit lopp ifrån GH til EF, och börjar få fart, kommer det at känna mera motstånd för än ackter om GH; fördenskul til at då bibehålla likheten i motståndet, och i följe deraf, jämnvigten emellan de fyra krafterna, som skeppet under des lopp är utstält före, blifver det brukeliga styrmans-grepet nödigt, at styret, som förut varit stäldt undan för loppet uti directionen GH, nu mera kommer at vridas fram, til at derigenom föröka motståndet ackter.
Således finner man, at et fartyg tillåter en at sticka så långt up på sidan för vinden, som man igenom centrum gravitatis af skeppet kan draga en rät linea GH, sådan, at vatnets motstånd på skeppets sida är lika stort emellan KF och GH, som emellan GH och IH, när skeppet är, så til säjandes, i begrep at gå efter directionen GH; men man finner också, at om denna jämnvigts-punct vore som nogast midt i skeppet, skulle föga fattas, at icke GH kunde dragas pendiculair til EF, så at motståndet vore lika stort på ömse sidor om samma GH, hvilket gåfve den snedaste stälning åt seglen, då man också med den knappaste vinden kunde gå fram, och detta vore altså den fördelaktigaste belägenheten af jämnvigts-puncten i anseende til bidevinds seglingen.
Den 10. Octob. 1747.
Pehr Elvius: Undersökning huru vida jämnvigts-punctens belägenhet kan giöra et skepp lättare eller svårare, at segla snedt för vinden.
Kungl. Vetenskaps Akademiens Handlingar Vol. VIII, Stockholm, 1747. pp 226-230, 1 plate.
Transcribed by Lars Bruzelius.
The Maritime History Virtual Archives | Shipbuilding | Search.
Copyright © 1994 Lars Bruzelius.