Estabilidad en dique: reacción P e instante crítico, con cálculos
1La lección en palabras sencillas
Calcula la reacción P de los picaderos y el margen de GM en el instante crítico. Usa la condición de varada aprobada y los límites del jefe de dique.
De dónde sale P
Un buque con asiento a popa toca primero los picaderos de popa, los apoyos del dique. Al bajar el agua, su reacción ascendente P elimina el asiento. El instante crítico llega justo antes de que apoye el resto de la quilla: P es máxima mientras solo hay apoyo a popa. Los momentos de asiento se equilibran: P × l = MCTC × t. MCTC es el momento para variar el asiento 1 cm; t, el asiento eliminado en cm; l va del centro de flotación (LCF) al picadero de popa.
Por qué disminuye GM
Con escora pequeña y KM constante, P reduce el momento adrizante. Sea Δ el desplazamiento en toneladas. El método 1 resta P × KM ÷ Δ al GM inicial, usando el desplazamiento total Δ. El método 2 resta P × KG ÷ (Δ − P), usando la flotabilidad restante Δ − P. Sus valores de GM difieren, pero describen el mismo momento adrizante: Δ × GM₁ = (Δ − P) × GM₂. Ambos predicen la misma condición de estabilidad nula. Indica qué base define el mínimo exigido.
Ejemplo resuelto
Δ = 9.000 t; asiento a popa 60 cm; MCTC 150 t·m/cm; l = 72 m; KM 8,40 m; KG 7,60 m; GM 0,80 m. En el instante crítico, P = 150 × 60 ÷ 72 = 125 t. Método 1: GM₁ = 0,80 − 125 × 8,40 ÷ 9.000 = 0,68 m. Método 2: GM₂ = 0,80 − 125 × 7,60 ÷ 8.875 = 0,69 m. Un GM positivo no basta para aprobar la varada.
Límite de asiento ilustrativo
Con el método 1, supón que se exige un GM₁ mínimo de 0,30 m en el instante crítico. Pérdida admisible = 0,80 − 0,30 = 0,50 m. P máxima = 0,50 × 9.000 ÷ 8,40 = 536 t. Asiento máximo = 536 × 72 ÷ 150 = 257 cm, unos 2,6 m a popa. Este resultado con datos hidrostáticos constantes es un ejercicio; el asiento operativo debe cumplir los cálculos de varada aprobados y los límites del jefe de dique.
Reducir el riesgo
Mantén poco asiento, tanques llenos o vacíos para limitar las superficies libres y pesos grandes abajo. Coloca los picaderos laterales o puntales en la secuencia acordada con el jefe de dique y el plano de varada aprobado; acuerda cada cambio de lastre. Al salir con asiento a popa, la fase crítica llega cuando se levanta la parte de proa de la quilla y el apoyo queda solo en los picaderos de popa. P disminuye después hasta cero cuando la popa queda libre.
2Paso a paso
Comprobar GM en el instante crítico
- 1
Toma Δ, asiento, MCTC, LCF, KM y KG de la condición de varada aprobada, teniendo en cuenta las superficies libres.
El resultado depende de la validez de la condición de partida.
- 2
Obtén l: la distancia del LCF al picadero de popa donde apoyará el buque.
P actúa allí, por lo que l determina su valor.
- 3
Calcula P = MCTC × t ÷ l con t en cm.
En el instante crítico, el picadero ha eliminado todo el asiento.
- 4
Con el método 1, calcula GM₁ = GM inicial − P × KM ÷ Δ.
Este GM se basa en el desplazamiento original; el método 2 usa la flotabilidad restante.
- 5
Compara GM₁ con el mínimo especificado sobre la base del método 1 y comprueba los límites de varada aprobados.
Si es insuficiente, acuerda otra condición antes de entrar en dique. Un GM positivo no basta para aprobar la varada.
3Datos clave
- Reacción ascendente
- P = MCTC × t ÷ l (t en cm, l del LCF al picadero de popa)
- Pérdida de GM, método 1: desplazamiento original
- P × KM ÷ Δ
- Pérdida de GM / elevación virtual de G, método 2: flotabilidad restante
- P × KG ÷ (Δ − P)
- Ejemplo resuelto
- P = 125 t; GM₁ = 0,68 m; GM₂ = 0,69 m
4Puntos clave
- 1
La reacción ascendente P del picadero elimina el asiento: P × l = MCTC × t.
- 2
El método 1 resta P × KM ÷ Δ; el método 2, P × KG ÷ (Δ − P). Usa la base especificada para el mínimo.
- 3
El instante crítico llega cuando se ha eliminado todo el asiento, justo antes de que apoye toda la quilla.
- 4
Poco asiento limita P; un G bajo y superficies libres limitadas mejoran el margen de estabilidad restante.
5Errores frecuentes
Error: Mide l desde el centro del buque hasta el picadero de popa.
Correcto: El buque cambia de asiento alrededor del centro de flotación, por lo que l se mide desde el LCF.
Error: Las superficies libres no importan cuando el buque toca los picaderos.
Correcto: Las superficies libres reducen GM hasta que el buque queda completamente apoyado, sumándose a la pérdida causada por P.
6Caso práctico y claves de examen
Un buque de Δ 6.000 t tiene un asiento de 0,90 m a popa. MCTC es 80 t·m/cm; l, 50 m; KM, 7,00 m; y KG, 6,40 m. El GM₁ mínimo exigido con el método 1 es 0,45 m. ¿Cumple esta condición el mínimo para entrar en dique?
Ver la respuesta
P = 80 × 90 ÷ 50 = 144 t. GM inicial = 7,00 − 6,40 = 0,60 m. GM₁ = 0,60 − 144 × 7,00 ÷ 6.000 = 0,432 m, inferior a 0,45 m. No procedas en esta condición. Acuerda otra condición, como un asiento a popa de unos 0,80 m o menos con estos datos fijos. Confirma después los cálculos de varada aprobados y los límites del jefe de dique.
Claves de examen
- P = MCTC × t ÷ l, con l medida desde el LCF.
- Pérdida de GM por dos métodos: distintas bases de fuerza, mismo momento adrizante.
- Asiento máximo ilustrativo para un GM₁ mínimo especificado con el método 1.
- Salida con asiento a popa: fase crítica al levantarse la quilla a proa; P cae después a cero cuando la popa queda libre.
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