Εγκάρσια κλίση και μοχλοβραχίονας επαναφοράς GZ
1Το μάθημα με απλά λόγια
Όταν ένα ευσταθές σκάφος γέρνει λίγο, το B μετακινείται προς τη χαμηλή πλευρά. Βάρος και άνωση δημιουργούν τον GZ, τον μοχλοβραχίονα που το επαναφέρει όρθιο.
Το B μετακινείται με την κλίση
Ο άνεμος ή ένα κύμα γέρνει το σκάφος. Αυτή είναι η εγκάρσια κλίση. Περισσότερη γάστρα βυθίζεται στη χαμηλή πλευρά και ένα τμήμα αναδύεται στην ψηλή. Το βυθισμένο σχήμα αλλάζει, οπότε το B μετακινείται προς τη χαμηλή πλευρά. Αν δεν μετακινηθεί τίποτα στο σκάφος, το G μένει σταθερό μέσα του.
Ο μοχλοβραχίονας επαναφοράς
Τώρα το βάρος δρα προς τα κάτω μέσω του G και η άνωση προς τα πάνω μέσω του B. Οι γραμμές δράσης τους δεν συμπίπτουν πια. Η οριζόντια απόσταση ανάμεσά τους είναι ο μοχλοβραχίονας επαναφοράς, που ονομάζεται GZ. Το Z είναι το σημείο στη γραμμή δράσης της άνωσης που βρίσκεται στο ίδιο ύψος με το G. Όσο μεγαλύτερος ο GZ, τόσο ισχυρότερη η τάση του σκάφους να επανέλθει όρθιο.
Ροπή επαναφοράς
Η τάση περιστροφής είναι η ροπή επαναφοράς: εκτόπισμα × GZ. Ένα βαρύ σκάφος με μικρό μοχλοβραχίονα μπορεί και πάλι να έχει μεγάλη ροπή. Μια ελαφριά ιστιοπλοϊκή λέμβος έχει μικρή ροπή, γι' αυτό η μετακίνηση ενός ατόμου αλλάζει τόσο πολύ την κατάσταση.
Δύο πηγές ευστάθειας
Η πλατιά γάστρα μετακινεί το B προς τη χαμηλή πλευρά καθώς το σκάφος γέρνει. Αυτή είναι η ευστάθεια μορφής. Το πλάτος είναι το φάρδος της γάστρας. Το χαμηλό έρμα κατεβάζει το G και αυξάνει τον GZ στην ίδια γωνία κλίσης. Αυτή είναι η ευστάθεια βάρους. Τα περισσότερα σκάφη χρησιμοποιούν και τις δύο.
Όταν ο μοχλοβραχίονας χάνεται
Σε μεγάλη κλίση, οι θέσεις των G και B μπορεί να φέρουν τις κατακόρυφες γραμμές δράσης των δυνάμεων πιο κοντά. Ο GZ μικραίνει και μπορεί να μηδενιστεί. Πέρα από αυτόν τον μηδενισμό σε μεγάλη γωνία, η ροπή τείνει να ανατρέψει το σκάφος. Χαμηλώνοντας το G γενικά διευρύνεις το εύρος θετικής ευστάθειας.
2Βασικά στοιχεία
- Μοχλοβραχίονας επαναφοράς
- GZ: οριζόντια απόσταση μεταξύ των γραμμών δράσης βάρους και άνωσης
- Ροπή επαναφοράς
- Εκτόπισμα × GZ
- Ευστάθεια μορφής
- Το πλάτος μετακινεί το B προς τη χαμηλή πλευρά
- Ευστάθεια βάρους
- Χαμηλό G αυξάνει τον GZ στην ίδια κλίση
3Βασικά σημεία
- 1
Η κλίση μετακινεί το B στη χαμηλή πλευρά· αν δεν μετακινηθεί τίποτα στο σκάφος, το G μένει σταθερό μέσα του.
- 2
Θετικός GZ δίνει ροπή επαναφοράς· αρνητικός GZ δίνει ροπή ανατροπής.
- 3
Ροπή επαναφοράς = εκτόπισμα × GZ.
- 4
Το πλάτος δίνει ευστάθεια μορφής· το χαμηλό έρμα δίνει ευστάθεια βάρους.
- 5
Για ίδιο φορτίο και κλίση μεταξύ 0° και 180°, η ανύψωση του G μειώνει τον GZ.
4Συχνά λάθη
Λάθος: Όταν το σκάφος γέρνει, το G μετακινείται στη χαμηλή πλευρά.
Σωστό: Αν δεν μετακινηθεί τίποτα στο σκάφος, το G μένει σταθερό μέσα του. Η κλίση μετακινεί το B επειδή αλλάζει το βυθισμένο σχήμα.
Λάθος: Ένα πλατύ σκάφος δεν μπορεί ποτέ να ανατραπεί.
Σωστό: Το πλάτος δίνει ισχυρή αρχική ευστάθεια, αλλά σε μεγάλες γωνίες ο μοχλοβραχίονας μπορεί να μικρύνει γρήγορα. Πλατιά, ελαφριά σκάφη μπορούν να ανατραπούν και να μείνουν ανάποδα.
5Πρακτικό σενάριο και κλειδιά εξετάσεων
Μετά από μια ριπή, το ιστιοπλοϊκό σου με έρμα στην καρίνα επανέρχεται όρθιο. Ένα μέλος του πληρώματος λέει ότι αυτό αποδεικνύει πως τα βαριά εφόδια μπορούν να μπουν με ασφάλεια στην οροφή της καμπίνας. Συμφωνείς;
Δες την απάντηση
Όχι. Η επαναφορά δείχνει ότι η ροπή επαναφοράς ξεπέρασε τη ροπή κλίσης που απέμενε σε εκείνη τη ριπή. Δεν αποδεικνύει ότι κάθε τρόπος φόρτωσης είναι ασφαλής. Ανεβάζοντας εφόδια ψηλότερα ανεβάζεις το G και μειώνεις τον GZ στην ίδια κλίση. Κράτα τα βαριά εφόδια χαμηλά.
Κλειδιά εξετάσεων
- Η κλίση μετακινεί το B στη χαμηλή πλευρά· αν τίποτα δεν μετακινηθεί στο σκάφος, το G μένει σταθερό μέσα του.
- GZ = μοχλοβραχίονας επαναφοράς. Ροπή επαναφοράς = εκτόπισμα × GZ.
- Ευστάθεια μορφής από το πλάτος· ευστάθεια βάρους από χαμηλό G (έρμα).
- Για ίδιο φορτίο σε κλίση 20°, υψηλότερο G δίνει μικρότερο GZ.
Ολοκλήρωσε αυτή την υποενότητα
Όταν τη διαβάσεις, απάντησε σε τρεις ερωτήσεις. Με τρεις σωστές απαντήσεις ολοκληρώνεις την υποενότητα. Δεν αρκεί να ανοίξεις μόνο τη σελίδα.
Οι σημειώσεις μου για αυτή την υποενότητα
Καμία σημείωση