Putuskan
Put the steps in order: Contoh perhitungan: kapal kotak mengalami bilging di tengah.
Tap the step that comes first, then the next one.
Pelajaran dengan bahasa sederhana
- Model
- Gunakan kapal berbentuk kotak yang awalnya tegak tanpa trim, berdinding vertikal dan berdasar datar.
- Asumsikan udara dapat keluar bebas saat penggenangan dan penghalang tersebar merata, sehingga μ yang sama berlaku untuk volume, luas bidang air, dan momen inersia bidang air.
- Kompartemen membentang selebar kapal, berpusat pada pusat bidang air, dan memanjang dari dasar hingga geladak kedap air di atas garis air akhir.
- Dengan asumsi ini, kapal terbenam lebih dalam tanpa kemiringan melintang atau trim.
- Lambung nyata dan ruang tidak seragam memerlukan geometri gaya apungnya sendiri.
- Pertambahan sarat
- Volume hilang = μ × l × B × d, dengan L panjang kapal, l panjang kompartemen, B lebar, dan d sarat awal.
- Luas bidang air utuh = (L − μl) × B.
- Pertambahan sarat = volume hilang ÷ luas bidang air utuh = μ × l × d ÷ (L − μl).
- Bidang air juga menyusut: bagian tergenang tidak lagi menyumbang luas bidang air.
- KB dan BM baru
- Bentuk bawah air yang utuh masih berpenampang kotak, sehingga KB baru = sarat baru ÷ 2. Volume displasemen V tetap dalam metode kehilangan gaya apung.
- Momen kedua luas bidang air, I, mengukur sebaran luasnya terhadap garis tengah: I = (L − μl) × B³ ÷ 12. BM baru = I ÷ V.
- Lalu KM = KB + BM dan GM = KM − KG, dengan KG tetap.
- Membaca hasil
- Dalam contoh ini GM turun karena penurunan BM melebihi kenaikan KB.
- Pada kapal kotak lain, kenaikan KB dapat melebihi penurunan BM.
- Jadi hitung hasilnya, jangan menebak arahnya.
- Lambung timbul, yaitu jarak vertikal dari garis air ke geladak acuan, berkurang sebesar pertambahan sarat.
- Pastikan garis air baru tetap di bawah bukaan yang dapat menyebarkan air, dan kapal masih memenuhi batas stabilitas kebocoran.
- Kompartemen samping dan ujung
- Kompartemen samping juga menyebabkan kemiringan melintang; kompartemen jauh dari pusat bidang air juga menyebabkan trim.
- Kasus tersebut menggeser pusat bidang air dan memerlukan langkah tambahan.
- Aturan stabilitas kebocoran kapal dibahas dalam rangkaian pelajaran tentang stabilitas kebocoran, kekuatan, dan survei sarat.
Langkah demi langkah
Contoh perhitungan: kapal kotak mengalami bilging di tengah
- Kapal utuh: L 100 m, B 15 m, d 5,00 m, KG 5,00 m. V = 7.500 m³, Δ = 7.687,5 t. KB 2,50, BM = 15² ÷ (12 × 5) = 3,75, KM 6,25, GM 1,25 m. Ini kondisi awal untuk perbandingan.
- Kompartemen sepanjang 15 m di tengah tergenang, μ 0,85. Volume hilang = 0,85 × 15 × 15 × 5 = 956,25 m³. Luas bidang air utuh = (100 − 12,75) × 15 = 1.308,75 m². Hanya 85 % ruang tergenang, dan bagian itu tidak lagi menyumbang bidang air.
- Pertambahan sarat = 956,25 ÷ 1.308,75 = 0,731 m. Sarat baru = 5,731 m. Volume utuh harus menggantikan gaya apung yang hilang.
- KB baru = 5,731 ÷ 2 = 2,865 m. Bentuk bawah air yang utuh masih berpenampang kotak.
- I = 87,25 × 15³ ÷ 12 = 24.539 m⁴. BM = 24.539 ÷ 7.500 = 3,272 m. V tetap 7.500 m³: displasemen tidak berubah.
- KM = 2,865 + 3,272 = 6,137 m. GM = 6,137 − 5,00 = 1,137 m. GM turun 0,113 m dan lambung timbul berkurang 0,731 m.
Data utama
- Pertambahan sarat (kotak, tengah)
- μ × l × d ÷ (L − μl)
- KB baru (kotak)
- Sarat baru ÷ 2
- BM baru
- (L − μl) × B³ ÷ 12 ÷ V, dengan V tetap
- GM setelah bilging
- KM baru − KG awal (metode kehilangan gaya apung)
- Contoh perhitungan
- Pertambahan sarat 0,731 m; GM 1,25 m → 1,137 m
Poin utama
- Volume hilang = μlBd; luas bidang air utuh = (L − μl)B. Bagi volume hilang dengan luas bidang air utuh untuk mendapatkan pertambahan sarat.
- Pada kapal kotak, KB baru adalah setengah sarat baru; V dan KG tidak berubah.
- BM turun karena bagian tergenang tidak lagi menyumbang momen inersia bidang air.
- Kompartemen selebar kapal yang berpusat pada pusat bidang air kapal kotak hanya menambah sarat; ruang samping/ujung juga menyebabkan kemiringan melintang/trim.
Check what you have read
Kapal kotak sepanjang 80 m mengapung pada sarat 4,00 m. Kompartemen tengah selebar kapal sepanjang 10 m, permeabilitas 0,95, tergenang. Berapa pertambahan saratnya?
True or false?
Decide each statement before you see the answer.
Gunakan displasemen baru yang lebih besar untuk menentukan BM.
Pada kapal kotak, KB baru adalah setengah sarat baru; V dan KG tidak berubah.
Abaikan permeabilitas ruang mesin.
Kompartemen selebar kapal yang berpusat pada pusat bidang air kapal kotak hanya menambah sarat; ruang samping/ujung juga menyebabkan kemiringan melintang/trim.
BM turun karena bagian tergenang tidak lagi menyumbang momen inersia bidang air.
Bagi volume hilang dengan seluruh luas bidang air.
Kasus latihan & kunci ujian
Situasi
Tongkang kotak sepanjang 120 m dan lebar 20 m mengapung pada sarat 6,00 m. Kompartemen tengah selebar kapal dengan panjang 12 m dan permeabilitas muatan 0,60 mengalami bilging. Bukaan tanpa perlindungan menuju ruang lain berada 6,30 m di atas lunas. Dapatkah hasil satu kompartemen menggambarkan kondisi akhir?
Tampilkan jawaban
Model menghasilkan volume hilang 864 m³ dan luas bidang air utuh 2.256 m²: pertambahan sarat 0,383 m, sarat 6,383 m. Nilainya di atas bukaan pada 6,30 m. Air dapat menyebar, sehingga perhitungan satu kompartemen tidak dapat memastikan kondisi akhir.
Kunci ujian
- Pertambahan sarat = μ l d ÷ (L − μl) untuk kapal kotak dengan kompartemen tengah.
- KB baru = d baru ÷ 2; BM baru = (L − μl) B³ ÷ 12 ÷ V.
- V, Δ, dan KG tidak berubah dalam metode kehilangan gaya apung.
- Selebar kapal, berpusat pada pusat bidang air: hanya pertambahan sarat. Ruang samping: kemiringan melintang. Jauh dari pusat bidang air: trim.