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Full text: Annalen der Hydrographie und maritimen Meteorologie, 32 (1904)

570 Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Dezember 1904. 
menge ist bei der niedrigeren Geschwindigkeit fortwährend (als Wellen) zurück- 
gelassen; diesem Energieverlust entspricht die vom Schiffe geleistete Arbeit, 
indem es gegen den vorangeschobenen Wasserwall preßt. Bei der höheren 
Fahrt ist nur wenig von der Energie zurückgelassen und mithin die zum Ersatz 
des Verlustes nötige Arbeit sehr klein. Das Schiff ist dann vom Totwasser frei. 
Bei den Experimenten wurde ein von den Seeleuten nicht erwähntes 
interessantes Phänomen gefunden. In homogenem Wasser bekam das Schiffs- 
modell allmählich seine konstante Geschwindigkeit. Ganz anders war es, 
wenn das Salzwasser von einer leichteren Süßwasserschicht bedeckt war und 
das Schleppgewicht nicht groß genug war, um das Schiffsmodell aus dem Tot- 
wasser wegzuziehen. Die Geschwindigkeit wurde dann schnell zu einem höheren 
Werte beschleunigt, nahm dann wieder beträchtlich ab, wurde noch einmal be- 
schleunigt usw. und machte auf diese Weise eine Reihe immer kleiner werdender 
Schwingungen zu beiden Seiten von seinem endlichen Werte. Das erste Ge- 
schwindigkeitsmaximum konnte mehr als das Doppelte des ersten Geschwindig- 
keitsmaximums sein. Die Ursache dieser periodischen Zu- und Abnahme der 
Geschwindigkeit ist die folgende: Die vom Schiffe einmal erregten Wellen 
bewegen sich immer zum Teil in derselben Richtung wie das Schiff, und mit- 
hin ist ein Teil der Energie der Schiffswellen von hinten zugeführt, und nur 
der Rest ist direkt vom Schiffe erzeugt. Daraus folgt, daß, wenn die Ge- 
schwindigkeit vergrößert wird, die dann erzeugten Schiffswellen nicht sogleich 
ihre der neuen Geschwindigkeit entsprechende größere Höhe haben werden; 
denn die von hinten zugeführte Wellenenergie ist noch eine kleine Zeit dieselhe 
wie vorher. Die Schiffswellen nehmen daher nur allmählich die der Schiffs- 
geschwindigkeit entsprechende Wellenhöhbe an, nachdem die erstere erreicht 
ist, und dasselbe gilt ebensowohl bei abnehmender als bei zunehmender Ge- 
schwindigkeit. Der Schiffswiderstand wächst mit der Höhe der Schiffswellen 
und wird mithin auch nur allmählich seine schließliche Größe annehmen, 
nachdem das Schiff seine Geschwindigkeit vergrößert oder verkleinert hat. Die 
oben erwähnte periodische Zu- und Abnahme der Geschwindigkeit ist eine un- 
mittelbare Folge hiervon, und zwar wird sie geringer, wenn der Widerstand 
nur von gewöhnlichen Oberflächenwellen und Reibung abhängt, mag dagegen, 
wenn die Grenzflächewellen eine bedeutende Rolle spielen, erheblich sein. 
Auch wird sie in einem engen Kanale, wie z. B. das KExperimentiergefäß, er- 
heblicher als im freien Wasser sein. Der Umstand, daß der Schiffswiderstand 
nur allmählich seine schließliche Größe annimmt, ist sehr wichtig. Es folgt 
daraus, daß ein Schiff in Totwasser, wenn es sich. vom Stillstand plötzlich in 
immer schnellere Bewegung setzt, niemals den maximalen Widerstand erfährt, 
und mithin leichter aus dem Totwasser frei kommt, als wenn es vom Anfang 
mit voller Kraft vorwärts strebte. 
Die Widerstandskurven (1) und (3), Fig. 4, erklären sogleich viele Eigen- 
tümlichkeiten des Totwassers. Die Einheit der Geschwindigkeiten in diesen 
Kurven, insofern sie die Experimente darstellen sollen, ist 7,5 cm/Sek., und die 
Einheit der Widerstände ist das Gramm. Dieselben Kurven beziehen sich aber auf 
ein hundertmal größeres Schiff (ein Schiff von derselben Form wie die „Fram“, 
aber halb so groß), wenn die genannten Einheiten 10 bezgl. 1000000 (Y100 und 
100% Mal vergrößert werden. Für diesen Zweck ist Tonnen anstatt Gramm 
als Widerstandseinheit einzusetzen, und eine Geschwindigkeitsskala in Knoten 
ist unter der Figur gegeben. Natürlicherweise muß man sich dann auch denken, 
daß die Tiefen der Wasserschicht ebensoviele Meter sind, wie sie in den 
Experimenten Zentimeter waren. Nehmen wir jetzt an, daß das Schiff in 
freiem, tiefem Wasser init einer Fahrt von z. B. 2,8 Knoten segelt; aus der 
Kurve (1) ersieht man dann, daß die Treibkraft der Segel 0,24 Tonnen ist. 
Wenn es an einen Platz kommt, wo das Meerwasser (von spez. Gew. 1,03) 
von einer 2 m dicken Süßwasserschicht bedeckt ist, so zeigt uns die Kurve (3), 
daß seine Fahrt von dieser Veränderung gar nicht merkbar beeinflußt wird; 
und wenn der Wind dann abnimmt, wird die Fahrt nur ein wenig mehr als 
unter gewöhnlichen Umständen vermindert, bis die Treibkraft auf 0,21 Tonne 
und die Fahrt auf 2,4 Knoten abgenommen haben. Das Schiff bewegt sich aber 
jetzt mit einem Minimum von Widerstand und befindet sich mithin in einem 
instabilen Zustande: es wird immer stärker, bis zu einer Fahrt von nur
	        
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