Moji moduli›M7 Stabilnost›2. Stabilnost jahte: metacentar, vrste ravnoteže, premještanje težina, krivulja GZ i kut nestanka stabilnosti (AVS)

Stabilnost jahte: metacentar, vrste ravnoteže, premještanje težina, krivulja GZ i kut nestanka stabilnosti (AVS)

Sljedeća lekcija

Stabilnost

Metacentar M, GM i tri vrste ravnoteže

Pri malim kutovima nagiba uzgon djeluje kroz točku zvanu metacentar. Njegova visina iznad G, GM, mjeri početnu stabilnost.

Odluči

Pitanje 1/1

KM je 2,0 m, a KG 1,2 m. Zalihe premjestiš prema gore pa KG poraste za 0,2 m, uz isti gaz. Koliki je novi GM?

Lekcija jednostavnim riječima

  1. Metacentar
    • Kad se tvoja brodica nagne nekoliko stupnjeva, B, težište istisnine, pomiče se prema van po luku.
    • Okomiti pravac uzgona kroz novi B siječe središnjicu u metacentru, M.
    • Pri malim kutovima, do približno 10°, M ostaje gotovo nepomičan.
  2. Visine od kobilice
    • Visine mjeri od referentne točke K na kobilici.
    • KB je visina B, KG visina G, težišta tvoje jahte, a KM visina M.
    • Metacentarska visina jest GM = KM − KG.
    • Oblik trupa i gaz određuju KM, a položaj težina određuje KG.
  3. Tri vrste ravnoteže
    • Kad je M iznad G, GM je pozitivan: ravnoteža je stabilna, s početnom težnjom uspravljanju.
    • Kad se M i G podudaraju, GM je nula: ravnoteža je početno indiferentna, bez početne težnje uspravljanju.
    • Pri većem nagibu provjeri krivulju GZ.
    • Kad je G iznad M, GM je negativan: uspravna ravnoteža je labilna.
    • Jahta se može ustaliti pod kutom nagiba zbog negativnog početnog GM ili se prevrnuti.
    • Stalni bočni nagib zbog težine izvan središnjice može nastati i uz pozitivan GM.
  4. GM i poluga
    • Poluga uspravljanja, GZ, vodoravni je razmak između pravaca djelovanja težine i uzgona.
    • Pri malim kutovima GZ ≈ GM × sin θ, gdje je θ kut nagiba.
    • GM pokazuje koliko brzo poluga raste blizu uspravnog položaja.
    • Iznad približno 10° koristi cijelu krivulju GZ.
  5. Tvrda i meka brodica
    • Velik GM znači tvrdu brodicu: teško se naginje i brzo se ljulja, s kratkim periodom koji može biti neugodan.
    • Mali GM znači meku brodicu: lako se naginje i sporo se ljulja.
    • Vrlo sporo, tromo ljuljanje u luci može upozoravati na mali GM.

Ključni podaci

Metacentarska visina
GM = KM − KG
Poluga pri malom kutu
GZ ≈ GM × sin θ (do približno 10°)
Stabilna ravnoteža
M iznad G: GM pozitivan
Indiferentna ravnoteža
M u G: GM nula
Labilna ravnoteža
GM negativan: uspravno labilna; moguć nagib zbog negativnog GM

Ključne točke

  • M je sjecište pravca uzgona i središnjice pri malom nagibu.
  • GM = KM − KG: pozitivna, nulta ili negativna vrijednost opisuje početnu stabilnost.
  • Pri malim kutovima GZ ≈ GM × sin θ.
  • Velik GM: tvrda brodica, brzo ljuljanje. Mali GM: meka brodica, sporo ljuljanje.
  • Položaj težina određuje KG; oblik trupa i gaz određuju KM.

Provjeri pročitano

Pitanje 1/3

G je iznad M. Kakva je to ravnoteža?

Točno ili netočno?

Odluči za svaku tvrdnju prije nego vidiš odgovor.

  1. Veći GM uvijek je bolji.

  2. Pri malim kutovima GZ ≈ GM × sin θ.

  3. GM = KM − KG: pozitivna, nulta ili negativna vrijednost opisuje početnu stabilnost.

  4. M je nepomična točka pri svakom kutu nagiba.

Praktični slučaj i ključ za ispit

Situacija

Teške zalihe premjestiš iz niskih spremišta na luk iznad prvotnog G. Istisnina i gaz ostaju isti. Jahta se sada sporije ljulja i više naginje u udarima vjetra. Što se promijenilo i što trebaš provjeriti prije isplovljavanja?

Prikaži odgovor

Premještanje zaliha prema gore podiže KG. Pri nepromijenjenom gazu KM ostaje isti pa GM pada i jahta postaje mekša. Prikladne zalihe vrati u niska spremišta i učvrsti ih. Provjeri proizvođačeve podatke o stabilnosti za novo opterećenje; sam GM ne opisuje cijelu krivulju GZ.

Savjeti za ispit

  1. GM = KM − KG: pozitivan znači stabilnu, nula indiferentnu, negativan labilnu ravnotežu blizu uspravnog položaja.
  2. GZ ≈ GM sin θ pri malim kutovima (do približno 10°).
  3. Tvrda (velik GM): kratko, brzo ljuljanje. Meka (mali GM): dugo, sporo ljuljanje.
  4. KM ovisi o obliku trupa i gazu; KG o rasporedu težina.

Završite ovu cjelinu

Kad je pročitate, odgovorite na tri pitanja. Za završetak cjeline sva tri odgovora moraju biti točna; samo otvaranje stranice ne računa se.

Moje bilješke za ovu cjelinu

Nema bilješki