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Centro de gravedad y altura metacéntrica (GM)

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Estabilidad≈ 4 min de lectura

KG, KM y GM en un buque

1La lección en palabras sencillas

En una frase

KM depende del casco y el calado; KG, de la carga. Corrige por superficies libres y sigue el cuaderno para comparar con sus límites.

Tres alturas

Todas las alturas se miden desde la quilla, K. KM, la altura del metacentro M, se obtiene de las tablas hidrostáticas al calado del buque. KG, la altura del centro de gravedad G, se obtiene de tu cálculo de carga. GM = KM − KG. Ya las viste en estabilidad de embarcaciones de recreo; en un buque las calculas con tablas y momentos.

Sólido y fluido

El GM calculado solo con los pesos es el GM sólido. Un tanque parcialmente lleno tiene líquido que reduce el GM efectivo. Busca su momento de superficies libres (FSM), en t·m, en las tablas del tanque. Σ indica que sumes los valores; Δ es el desplazamiento en toneladas. La corrección por superficies libres es FSC = ΣFSM ÷ Δ. KG fluido = KG + FSC; GM fluido = KM − KG fluido. Sigue el cuaderno al comparar estos valores con sus límites.

¿Es suficiente?

Lee las instrucciones del cuaderno de estabilidad para su curva de GM mínimo o KG máximo. Comprueba si los límites incluyen superficies libres o requieren tu valor corregido. Compara valores equivalentes dentro del intervalo de operación aprobado. Nunca apliques dos veces la corrección. Estos ejemplos exigen valores fluidos. El mínimo general de GM de 0,15 m del Código internacional de estabilidad sin avería, 2008 (Código IS 2008) es solo un requisito, no tu objetivo para zarpar.

¿Puede ser excesivo?

Un GM grande hace que el buque sea duro, con balances rápidos y violentos. Esto sobrecarga las trincas, puede desplazar la carga y agota a la tripulación. Los graneleros cargados de mineral pueden tener varios metros de GM. Algunos cuadernos también fijan un GM máximo, por ejemplo para contenedores o madera en cubierta.

Origen de los errores

La rosca incluye lastre fijo, fluidos de servicio de máquinas y agentes extintores fijos. Excluye carga, líquidos consumibles, agua de lastre, provisiones, personas y efectos personales. Un KG en rosca erróneo, un peso olvidado o un FSM omitido pueden variar KG muchos centímetros. La constante del buque es la diferencia entre desplazamiento medido y pesos contabilizados. Incluye su peso documentado a una altura justificada. Comprueba sondas y densidades de los tanques. Compara con el último viaje similar y el ordenador de carga.

2Paso a paso

Ejemplo resuelto: GM en la condición de salida

  1. 1

    Datos: Δ 15.000 t a 8,00 m. KM de tablas = 8,40 m. KG del cálculo de carga = 7,70 m.

    KM depende del casco; KG, de los pesos.

  2. 2

    GM sólido = 8,40 − 7,70 = 0,70 m.

    Antes de corregir por superficies libres.

  3. 3

    Tanques parcialmente llenos: ΣFSM = 2.231 t·m. FSC = 2.231 ÷ 15.000 = 0,149 m.

    Según las tablas de los tanques.

  4. 4

    KG fluido = 7,849 m; GM fluido = 8,40 − 7,849 = 0,551 m, redondeado a 0,55 m.

    Valor fluido para estos ejemplos.

  5. 5

    El GM fluido mínimo del cuaderno a 8,00 m es 0,35 m: margen de 0,20 m.

    Lee la curva a este calado; no uses un valor fijo.

3Datos clave

GM
KM − KG
Corrección por superficies libres
FSC = ΣFSM ÷ Δ
GM fluido
KM − (KG + FSC)
Mínimo del Código IS 2008
GM0 ≥ 0,15 m, junto con todos los demás criterios

4Puntos clave

  1. 1

    GM = KM − KG: KM de tablas al calado correspondiente; KG de los momentos.

  2. 2

    Calcula KG fluido = KG + ΣFSM ÷ Δ; compara según indique el cuaderno.

  3. 3

    Lee el límite de GM o KG al calado real; comprueba cómo contempla las superficies libres y el intervalo de operación.

  4. 4

    Un GM excesivo también causa problemas: balances violentos y grandes esfuerzos en las trincas.

5Errores frecuentes

  • Error: Un GM de 0,15 m basta porque cumple el Código IS 2008.

    Correcto: 0,15 m es solo un criterio. La curva límite del cuaderno los contempla todos y suele exigir más.

  • Error: KM no cambia, cargues como cargues.

    Correcto: KM depende del calado. Tras cargar o descargar, vuelve a leer KM al nuevo calado.

6Caso práctico y claves de examen

Situación

Tras cargar, KG es 7,95 m y ΣFSM es 1.500 t·m, con Δ 15.000 t, calado 8,00 m y KM 8,40 m. El KG fluido máximo del cuaderno a este calado es 8,05 m. ¿Puedes zarpar?

Ver la respuesta

FSC = 0,10 m; KG fluido = 8,05 m y GM fluido = 0,35 m. Cumples exactamente el límite de salida indicado, sin margen. Busca más margen y recalcula desplazamiento, KM, KG y FSC tras cualquier cambio de carga o tanques. Para zarpar debes superar las demás comprobaciones. Calcula también las condiciones de llegada e intermedias: consumir combustible cambia KG, KM y las superficies libres; la llegada puede mejorar o empeorar.

Claves de examen

  • GM = KM − KG; GM fluido = KM − (KG + ΣFSM ÷ Δ).
  • Lee KM en las tablas hidrostáticas al calado real.
  • Compara con la curva de GM mínimo o KG máximo según indique el cuaderno; evita corregir dos veces por superficies libres.

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Cuando la hayas leído, responde tres preguntas. Acierta las tres para terminar la unidad; solo abrir la página no cuenta.

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