FORÇA GRAVITACIONAL E FORÇA DE FLUTUAÇÃO EM EQUILÍBRIO

Metacentro (M): Olhando para o diagrama de inclinação, você pode ver que um ponto M apareceu. O ponto M está localizado na interseção do vetor de empuxo e da linha central e é chamado de metacentro.

Para pequenos ângulos de inclinação (menos de 15°), M é considerado fixo. A presença de M nos permite introduzir um novo conceito que realmente controla a estabilidade em pequenos ângulos de inclinação.

Altura metacêntrica (GM): É a distância entre G e M, que é identificada como distância GM, também chamada de altura metacêntrica.

Momento de correção com um GM reduzido.

A posição de G em relação a M é crucial para a habilidade de um navio se endireitar. Em condições normais, G deve estar sempre abaixo de M. Diz-se então que o GM é positivo. Quanto maior a distância entre esses dois pontos, maior o GM positivo. Conforme dito no parágrafo anterior, quanto maior o GM, maior a alavanca de endireitamento. Se G se aproxima de M, a alavanca de endireitamento diminui e o momento de endireitamento é fraco.

Equilíbrio neutro quando GM = 0

Se GM for zero, significando que G coincide com M, a alavanca de endireitamento é inexistente. Se uma força externa fizer o navio adernar em um pequeno ângulo, o navio permanecerá adernado nesse ângulo porque não há momento de endireitamento.

Virando o momento com um GM negativo.

Se GM for negativo, significando que G está acima de M, não apenas a alavanca de endireitamento não existe, mas também se torna um momento de capotamento. Se o navio for submetido a uma força externa leve, ele se inclinará bruscamente e, dependendo do formato do casco, poderá até virar completamente. De qualquer forma, um GM negativo é uma situação que deve ser absolutamente evitada.

O que pode causar um deslocamento abrupto de G.

Deslocamento abrupto de G: Duas situações têm um efeito radical na posição de G. Em ambas as situações, ocorre um aumento abrupto de G, que em alguns casos extremos pode levar a uma situação em que GM se torna negativo. Ambas as situações são decorrentes do efeito superfície livre e do peso suspenso.

O efeito que um peso suspenso terá na estabilidade.

Peso suspenso: Quando a carga é movimentada por meio de guindastes ou lanças de carga montadas em um navio, considera-se que o centro de gravidade da massa movimentada está no ponto de suspensão, que é a extremidade do braço do guindaste ou lança de carga. Por exemplo, se um guindaste levanta uma massa de 5 toneladas do fundo de um porão, assim que a massa sai da superfície sobre a qual estava apoiada, o centro de gravidade dessas 5 toneladas é instantaneamente transferido do fundo do porão para a cabeça do braço do guindaste. Isso causa um aumento instantâneo e às vezes significativo no G do navio. Se o GM já era pequeno, essa mudança de posição pode resultar em um GM negativo.

Efeito de superfície livre.

Efeito de superfície livre: Uma outra situação é a ocorrência do efeito de superfície livre. Se o tanque de um navio estiver parcialmente cheio e o navio rolar, a massa de líquido no tanque se moverá incontrolavelmente. O centro de gravidade da massa líquida muda de um lado para o outro, e a mudança na "forma" do líquido também pode fazer com que o G da massa em movimento suba radicalmente. Além disso, a inércia da massa líquida em movimento afeta a estabilidade transversal do navio e a posição de seu G. O efeito da inércia do líquido em movimento é aplicado fazendo uma mudança virtual na posição de G. Essa mudança na altura de G da massa líquida pode ter um efeito radical na altura de G do navio, o que pode resultar em um GM negativo. Para reduzir o efeito de superfície livre, dispositivos anti-rolamento são colocados nos tanques.

Uma combinação dessas duas situações pode ocorrer quando um navio está carregando ou descarregando. O manuseio de carga é frequentemente combinado com o manuseio de lastro. Enquanto estiver no porto, as transferências de combustível ou armazenamento podem ser feitas. Superfícies livres podem aparecer no lastro, bem como nos tanques de combustível. Quando esta situação ocorre durante o manuseio de carga com guindastes ou barreiras de carga, um GM negativo pode ser facilmente criado. Como engenheiro, em algumas situações durante uma escala no porto, você deve verificar com o oficial responsável pela estabilidade do navio antes de transferir massas líquidas.

Estabilidade longitudinal.

Estabilidade longitudinal: Os princípios da estabilidade transversal aplicam-se parcialmente para criar estabilidade longitudinal. Os pontos K, G, B e M da estabilidade transversal são usados com a seção longitudinal de um navio. Eles se tornam pontos GL, B e ML. O metacentro longitudinal (ML) é encontrado da mesma forma que para a estabilidade transversal. Ele estará localizado na interseção das linhas verticais que passam pelos pontos BL e BL1 quando o trim for ajustado.

Trim

Na estabilidade longitudinal, a guarnição pode ser considerada equivalente à inclinação na estabilidade transversal. O trim representa a inclinação longitudinal do navio e, em vez de ser expresso em graus, é dado como uma diferença entre os calados de vante e de ré. Quando o calado de ré é maior que o calado de vante (situação usual), o trim é positivo. Quando o calado dianteiro é maior, o trim é negativo. Por exemplo: um navio com calado de vante de 5 m e calado de ré de 5,75 m terá um caimento positivo de 75 cm.

Deslocar, carregar e descarregar uma massa afetará o caimento de um navio. A mudança no trim ao manusear massas é medida usando o conceito de MCTC e MCTI.

MCTC e MCTI.

MCTC é o Momento de Mudar o Trim 1 centímetro.

MCTI é o Momento para Mudar o Trim 1 polegada.