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Estabilidad de la embarcación: metacentro, tipos de equilibrio, traslado de pesos, curva GZ y ángulo de estabilidad nula

Lección siguiente

Estabilidad

El metacentro M, GM y los tres tipos de equilibrio

Con pequeñas escoras, el empuje pasa por un punto llamado metacentro. Su altura sobre G, GM, mide la estabilidad inicial.

Decide

Pregunta 1/1

KM es 2,0 m y KG es 1,2 m. Subes provisiones y KG aumenta 0,2 m sin cambiar el calado. ¿Cuál es el nuevo GM?

La lección en palabras sencillas

  1. El metacentro
    • Cuando tu barco escora unos grados, B, el centro de carena, se desplaza hacia fuera siguiendo un arco.
    • La vertical del empuje que pasa por el nuevo B corta el plano de crujía, el plano central longitudinal, en el metacentro, M.
    • Con ángulos pequeños, hasta unos 10°, M permanece casi fijo.
  2. Alturas desde la quilla
    • Mide las alturas desde la referencia K, en la quilla. KB es la altura de B.
    • KG, la de G, el centro de gravedad del barco; KM, la de M.
    • La altura metacéntrica es GM = KM − KG.
    • La forma del casco y el calado determinan KM; la posición de los pesos determina KG.
  3. Tres tipos de equilibrio
    • Con M sobre G, GM es positivo: equilibrio estable, con tendencia inicial al adrizamiento.
    • Si M y G coinciden, GM es cero: indiferente inicialmente, sin tendencia inicial al adrizamiento.
    • Para escoras mayores, consulta la curva GZ.
    • Con G sobre M, GM es negativo: el equilibrio adrizado es inestable.
    • El barco puede quedar en una escora de inestabilidad, causada por GM inicial negativo, o volcar.
    • Una escora permanente por pesos descentrados puede darse con GM positivo.
  4. GM y el brazo
    • El brazo adrizante, GZ, es la separación horizontal entre las fuerzas de peso y empuje.
    • Con ángulos pequeños, GZ ≈ GM × sen θ, donde θ es el ángulo de escora.
    • GM indica con qué rapidez crece el brazo al aumentar la escora cerca de la posición adrizada.
    • Más allá de unos 10°, usa la curva GZ completa.
  5. Barcos duros y blandos
    • Un GM grande hace al barco duro: cuesta escorarlo y tiene un balance corto y rápido que puede resultar incómodo.
    • Un GM pequeño lo hace blando: escora fácilmente y balancea despacio.
    • Un balance muy lento y perezoso en puerto puede advertirte de un GM pequeño.

Datos clave

Altura metacéntrica
GM = KM − KG
Brazo a pequeñas escoras
GZ ≈ GM × sen θ (hasta unos 10°)
Estable
M sobre G: GM positivo
Indiferente
M coincide con G: GM nulo
Inestable
GM negativo: adrizado inestable; posible escora de inestabilidad

Puntos clave

  • M es donde la vertical del empuje corta el plano de crujía con pequeñas escoras.
  • GM = KM − KG: positivo, nulo o negativo describe la estabilidad inicial.
  • Con ángulos pequeños, GZ ≈ GM × sen θ.
  • GM grande: duro, balance rápido. GM pequeño: blando, balance lento.
  • La posición de los pesos determina KG; la forma del casco y el calado determinan KM.

Comprueba lo que has leído

Pregunta 1/3

G está por encima de M. ¿Qué tipo de equilibrio es?

¿Verdadero o falso?

Decide cada frase antes de ver la respuesta.

  1. Cuanto mayor sea GM, mejor.

  2. Con ángulos pequeños, GZ ≈ GM × sen θ.

  3. GM = KM − KG: positivo, nulo o negativo describe la estabilidad inicial.

  4. M es un punto fijo con cualquier ángulo de escora.

Caso práctico y claves de examen

Situación

Subes provisiones pesadas de cofres bajos a un arco situado sobre el G original. El desplazamiento y el calado no cambian. Ahora el barco balancea más despacio y escora más en las rachas. ¿Qué ha cambiado y qué debes comprobar antes de salir?

Ver la respuesta

Subir las provisiones eleva KG. Sin cambiar el calado, KM sigue igual, así que GM disminuye y el barco se vuelve más blando. Devuelve las provisiones adecuadas a una estiba baja y bien sujeta. Consulta la información de estabilidad del constructor para la nueva carga; GM por sí solo no describe toda la curva GZ.

Claves de examen

  1. GM = KM − KG: positivo, estable; nulo, indiferente; negativo, inestable cerca de la posición adrizada.
  2. GZ ≈ GM sen θ con ángulos pequeños (hasta unos 10°).
  3. Duro (GM grande): balance corto y rápido. Blando (GM pequeño): balance largo y lento.
  4. KM depende del casco y del calado; KG, de la carga.

Termina esta unidad

Cuando la hayas leído, responde tres preguntas. Acierta las tres para terminar la unidad; solo abrir la página no cuenta.

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