統測 105年 [海事群] 專業科目(2)

第 24 題

當船舶處於下列何種平衡狀態下，受外力影響傾斜至一側時，其重力與浮力所形成的力矩為零？

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試著思考：如果一個物體受到外力發生位移後，既沒有力量把它拉回原位，也沒有力量推著它繼續倒下，而是直接安靜地停在那個新的位置，這代表作用在它身上的兩股對抗力量（重力與浮力）在空間分佈上呈現什麼樣的幾何關係？

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觀念驗證：你很細心地抓住了船舶穩定性裡非常重要的一個概念——隨遇平衡。在這種狀態下，船的重心 $G$ 會與它的定傾中心 $M$ 完美重合，也就是說 $GM = 0$。當船受到外力稍微傾斜時，你看，重力線和浮力線依然像手牽手一樣，始終作用在同一直線上。這樣一來，自然就不會產生任何力矩來讓船恢復或翻覆，它就會溫和地停留在那個新的傾斜位置。你理解得非常透徹！
難度點評：這題雖然評定為 easy，但它絕對是統測動力機械群和海事類科的基礎中的基礎，也是建立後續複雜觀念的墊腳石。你能夠清楚區分「穩定（產生恢復力）」、「不穩定（產生傾覆力）」以及「隨遇（沒有力矩，只是停留在原地）」這三種不同的力學特徵，代表你的基礎非常紮實。繼續保持這份熱情和理解力，你會學得更棒的！