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Centre de gravité et hauteur métacentrique (GM)

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Stabilité≈ 3 min de lecture

Déplacer des poids : verticalement, transversalement ou en diagonale

1La leçon en mots simples

En une phrase

Déplacer un poids embarqué déplace G parallèlement de w × d ÷ Δ. Un mouvement vertical modifie GM ; un mouvement transversal crée une gîte.

La règle

GG′ = w × d ÷ Δ, parallèlement au déplacement. Pour les petits mouvements transversaux et verticaux étudiés ici, sans déplacement longitudinal, considérez constants le tirant d'eau moyen et KM navire droit. Δ reste constant. Un déplacement longitudinal demande un contrôle d'assiette distinct. Les transferts de ballast modifient aussi les carènes liquides pendant le remplissage partiel.

Déplacements verticaux

Monter un poids élève G de w × d ÷ Δ et réduit GM d'autant. Le descendre produit l'inverse. Déplacer une cargaison d'un entrepont à une cale basse, ou poser un colis lourd sur le plafond de ballast, le plancher au-dessus des citernes de fond, plutôt qu'en pontée, augmente GM sans changer Δ.

Déplacements transversaux

Déplacer un poids en travers écarte G de l'axe de GGH = w × d ÷ Δ. Avec un GM positif, le navire gîte jusqu'à placer B, centre de carène, sous G : tan θ = GGH ÷ GM corrigé, aux petits angles. Le diagnostic et la correction détaillés d'une gîte relèvent de l'unité Assiette.

Déplacements en diagonale

Un poids déplacé vers le haut et le côté déplace G dans les deux directions. Séparez composantes verticale et horizontale, puis appliquez la règle à chacune. Trouvez d'abord le nouveau GM par la composante verticale, puis utilisez-le pour calculer la gîte due à l'horizontale.

Transférer du ballast

C'est un déplacement de poids, mais les citernes passent par des remplissages partiels. Pendant le transfert, les deux peuvent avoir une carène liquide, augmentant FSM. Transférez avec une marge de GM et limitez le nombre de citernes partiellement remplies.

2Pas à pas

Exemple : déplacement en diagonale

  1. 1

    Données : Δ 15 000 t, GM corrigé 0,55 m, navire droit. En cale, 150 t montent de 4 m et vont de 6 m à bâbord, sans mouvement longitudinal ni changement de carènes liquides.

    Un déplacement, deux composantes.

  2. 2

    Verticalement : GG′ = 150 × 4 ÷ 15 000 = 0,04 m. Nouveau GM corrigé = 0,51 m.

    G monte ; GM diminue d'autant.

  3. 3

    Horizontalement : GGH = 150 × 6 ÷ 15 000 = 0,06 m à bâbord.

    G s'écarte de l'axe.

  4. 4

    tan θ = 0,06 ÷ 0,51 = 0,118, donc θ ≈ 6,7° à bâbord.

    Utilisez le nouveau GM.

  5. 5

    Avec l'ancien GM de 0,55 m, vous n'obtiendriez que 6,2°.

    G plus haut accentue la gîte pour le même déplacement transversal.

3Données clés

Déplacement de G
GG′ = w × d ÷ Δ, parallèlement au déplacement
Déplacement vertical
Variation de GM = w × d ÷ Δ
Gîte par déplacement transversal
tan θ = GGH ÷ GM corrigé (petits angles)
Déplacement en diagonale
Composante verticale d'abord, puis gîte

4Points clés

  1. 1

    GG′ = w × d ÷ Δ. Ici, aucun mouvement longitudinal : Δ, tirant d'eau moyen et KM navire droit restent constants.

  2. 2

    Monter un poids réduit GM autant que G s'élève.

  3. 3

    Gîte : tan θ = GGH ÷ GM corrigé.

  4. 4

    En diagonale : composante verticale d'abord, puis gîte avec le nouveau GM.

5Erreurs fréquentes

  • Erreur: Un transfert entre ballasts déplace seulement un poids : la stabilité ne peut pas diminuer.

    Correct: Pendant le transfert, les citernes sont partielles : les carènes liquides réduisent GM jusqu'à leur remplissage complet ou leur vidange.

  • Erreur: Utiliser le GM initial pour calculer la gîte après un déplacement en diagonale.

    Correct: Appliquez d'abord la composante verticale. Monter réduit GM ; descendre l'augmente. Calculez la gîte avec ce nouveau GM.

6Cas pratique et clés d'examen

Situation

Vous pouvez descendre 200 t d'acier de Kg 10,0 m à Kg 4,0 m dans la même cale, sur l'axe, sans changement de carènes liquides. Δ vaut 15 000 t et le GM corrigé 0,47 m ; le livret exige 0,60 m. Ce déplacement rend-il l'état acceptable ?

Voir la réponse

G descend de 200 × 6 ÷ 15 000 = 0,08 m ; le GM corrigé atteint donc 0,55 m. Il manque encore 0,05 m pour respecter 0,60 m : le déplacement aide mais ne suffit pas. Prévoyez une autre modification adaptée et revérifiez l'état avant d'appareiller. Saisissez l'acier à son nouvel emplacement.

Clés d'examen

  • Poids déplacé : GG′ = w × d ÷ Δ, parallèlement au déplacement.
  • tan θ = GGH ÷ GM corrigé aux petits angles.
  • En diagonale : séparez composantes verticale et horizontale.

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Une fois la lecture terminée, répondez à trois questions. Il faut trois bonnes réponses pour terminer l’unité ; ouvrir la page ne suffit pas.

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