Els meus mòduls›M7 Estabilitat›2. Estabilitat de l'embarcació: metacentre, tipus d'equilibri, trasllat de pesos, corba GZ i angle d'estabilitat nul·la

Estabilitat de l'embarcació: metacentre, tipus d'equilibri, trasllat de pesos, corba GZ i angle d'estabilitat nul·la

Lliçó següent

Estabilitat

El metacentre M, GM i els tres tipus d’equilibri

Amb poca escora, l’empenta actua per un punt anomenat metacentre. La seva altura sobre G, GM, mesura l’estabilitat inicial.

Decideix

Pregunta 1/1

KM és 2,0 m i KG és 1,2 m. Apujar provisions augmenta KG en 0,2 m sense canviar el calat. Quin és el nou GM?

La lliçó en paraules senzilles

  1. El metacentre
    • Quan l’embarcació escora uns graus, B, el centre de carena, es mou cap enfora seguint un arc.
    • La vertical de l’empenta que passa pel nou B talla la línia de crugia (central) al metacentre, M.
    • Amb angles petits, fins a uns 10°, M es manté gairebé fix.
  2. Altures des de la quilla
    • Mesura les altures des de la referència de quilla K. KB és l’altura de B.
    • KG, la de G, el centre de gravetat de l’embarcació; i KM, la de M.
    • L’altura metacèntrica és GM = KM − KG.
    • La forma del buc i el calat determinen KM; la posició dels pesos determina KG.
  3. Tres tipus d’equilibri
    • Amb M per sobre de G, GM és positiu: equilibri estable, amb tendència inicial a redreçar-se.
    • Si M i G coincideixen, GM és zero: equilibri inicialment indiferent, sense tendència inicial de redreçament.
    • Per a angles d’escora finits, consulta la corba GZ.
    • Amb G per sobre de M, GM és negatiu: l’equilibri en posició dreta és inestable.
    • Pot quedar en un angle d’escora d’inestabilitat, causat per un GM inicial negatiu, o bolcar.
    • Una escora permanent per pes descentrat pot aparèixer amb GM positiu.
  4. GM i el braç
    • El braç de redreçament, GZ, és la separació horitzontal entre les forces del pes i de l’empenta.
    • Amb angles petits, GZ ≈ GM × sin θ, on θ és l’angle d’escora.
    • GM indica com de ràpid creix el braç prop de la posició dreta.
    • Més enllà d’uns 10°, fes servir la corba GZ completa.
  5. Embarcació dura o tova
    • Un GM gran fa una embarcació dura: costa fer-la escorar i té un balanceig curt i ràpid que pot ser incòmode.
    • Un GM petit fa una embarcació tova: escora fàcilment i es balanceja a poc a poc.
    • Un balanceig molt lent i mandrós a port pot avisar-te que GM és petit.

Dades clau

Altura metacèntrica
GM = KM − KG
Braç amb angles petits
GZ ≈ GM × sin θ (fins a uns 10°)
Estable
M per sobre de G: GM positiu
Indiferent
M coincideix amb G: GM zero
Inestable
GM negatiu: inestable dret; possible escora d’inestabilitat

Punts clau

  • M és on la línia de l’empenta talla la línia de crugia amb poca escora.
  • GM = KM − KG: positiu, zero o negatiu descriu l’estabilitat inicial.
  • Amb angles petits, GZ ≈ GM × sin θ.
  • GM gran: dura, balanceig ràpid. GM petit: tova, balanceig lent.
  • La posició dels pesos determina KG; la forma del buc i el calat determinen KM.

Comprova el que has llegit

Pregunta 1/3

G és per sobre de M. Quin tipus d’equilibri tens?

Vertader o fals?

Decideix cada frase abans de veure la resposta.

  1. Un GM més gran sempre és millor.

  2. Amb angles petits, GZ ≈ GM × sin θ.

  3. GM = KM − KG: positiu, zero o negatiu descriu l’estabilitat inicial.

  4. M és un punt fix amb qualsevol angle d’escora.

Cas pràctic i claus d'examen

Situació

Mous provisions pesants de cofres baixos a un arc per sobre del G original. El desplaçament i el calat no canvien. Ara l’embarcació es balanceja més lentament i escora més amb les ratxes. Què ha canviat i què has de comprovar abans de sortir?

Veure la resposta

Apujar les provisions fa pujar KG. Amb el mateix calat, KM no canvia: GM baixa i l’embarcació es torna més tova. Torna les provisions adequades a una estiba baixa i ben subjecta. Consulta la informació d’estabilitat del constructor per a la nova càrrega; GM sol no descriu tota la corba GZ.

Claus d'examen

  1. GM = KM − KG: positiu estable, zero indiferent, negatiu inestable prop de la posició dreta.
  2. GZ ≈ GM sin θ amb angles petits (fins a uns 10°).
  3. Dura (GM gran): balanceig curt i ràpid. Tova (GM petit): balanceig llarg i lent.
  4. KM depèn de la forma del buc i del calat; KG, de la càrrega.

Acaba aquesta unitat

Quan l'hagis llegida, respon tres preguntes. Encerta-les totes tres per acabar la unitat; només obrir la pàgina no compta.

Les meves notes d'aquesta unitat

Cap nota