Decida
KM é 2,0 m e KG é 1,2 m. Mantimentos são movidos para cima, elevando KG em 0,2 m, sem mudar o calado. Qual é o novo GM?
A lição em palavras simples
- O metacentro
- Quando seu barco inclina alguns graus para um lado, ou aderna, B, o centro de carena, centro do volume submerso do casco, se desloca para fora em um arco.
- A vertical do empuxo pelo novo B cruza a linha de centro no metacentro, M.
- Para pequenos ângulos, até cerca de 10°, M fica quase fixo.
- Alturas a partir da quilha
- Meça as alturas a partir da referência K, na quilha.
- KB é a altura de B, KG a de G, o centro de gravidade do veleiro, e KM a de M.
- A altura metacêntrica é GM = KM − KG.
- A forma do casco e o calado, a distância vertical da linha d’água à parte mais baixa do casco, determinam KM; a posição dos pesos determina KG.
- Três tipos de equilíbrio
- Com M acima de G, GM é positivo: equilíbrio estável, com tendência inicial a endireitar.
- Se M e G coincidem, GM é zero: equilíbrio inicialmente indiferente, sem tendência inicial de endireitamento.
- Para inclinações maiores, confira a curva GZ.
- Com G acima de M, GM é negativo: o equilíbrio na posição aprumada é instável.
- O barco pode assumir um ângulo de banda por GM negativo, uma inclinação causada pelo GM inicial negativo, ou emborcar.
- Uma banda por peso fora do centro pode ocorrer com GM positivo.
- GM e o braço
- O braço de endireitamento, GZ, é a distância horizontal entre as linhas de ação do peso e do empuxo.
- Para pequenos ângulos, GZ ≈ GM × sin θ, em que θ é o ângulo de adernamento.
- GM indica quanto o braço cresce com o adernamento perto da posição aprumada.
- Acima de cerca de 10°, use a curva GZ completa.
- Barco duro e barco mole
- Um GM grande torna o barco duro: difícil de adernar, com balanço rápido e período curto, que pode ser desconfortável.
- Um GM pequeno torna o barco mole: ele aderna facilmente e balança devagar.
- Um balanço muito lento e preguiçoso no porto pode indicar GM pequeno.
Dados-chave
- Altura metacêntrica
- GM = KM − KG
- Braço em pequenos ângulos
- GZ ≈ GM × sin θ (até cerca de 10°)
- Estável
- M acima de G: GM positivo
- Indiferente
- M em G: GM zero
- Instável
- GM negativo: instável na posição aprumada; possível banda por GM negativo
Pontos-chave
- M é onde a linha do empuxo cruza a linha de centro em pequenos adernamentos.
- GM = KM − KG: positivo, zero ou negativo descreve a estabilidade inicial.
- Para pequenos ângulos, GZ ≈ GM × sin θ.
- GM grande: barco duro, balanço rápido. GM pequeno: barco mole, balanço lento.
- A posição dos pesos controla KG; a forma do casco e o calado determinam KM.
Verifique o que você leu
G está acima de M. Qual é o tipo de equilíbrio?
Verdadeiro ou falso?
Decida cada frase antes de ver a resposta.
Quanto maior o GM, melhor.
Para pequenos ângulos, GZ ≈ GM × sin θ.
GM = KM − KG: positivo, zero ou negativo descreve a estabilidade inicial.
M é um ponto fixo em qualquer ângulo de adernamento.
Caso prático e dicas de prova
Situação
Você transfere mantimentos pesados de armários baixos para um arco acima do G original. O deslocamento, a massa total do veleiro, e o calado não mudam. Agora o veleiro balança mais devagar e aderna mais nas rajadas. O que mudou e o que você deve conferir antes de sair?
Ver a resposta
Mover os mantimentos para cima eleva KG. Sem mudança no calado, KM permanece igual, então GM diminui e o barco fica mais mole. Recoloque os itens adequados em locais baixos e bem presos. Confira as informações de estabilidade do fabricante para a nova carga; GM sozinho não descreve toda a curva GZ.
Dicas de prova
- GM = KM − KG: positivo estável, zero indiferente, negativo instável perto da posição aprumada.
- GZ ≈ GM sin θ para pequenos ângulos (até cerca de 10°).
- Duro (GM grande): balanço rápido e período curto. Mole (GM pequeno): balanço lento e período longo.
- KM vem da forma do casco e do calado; KG, da distribuição da carga.