Pogledaj cjelineStabilnost jahte: metacentar, vrste ravnoteže, premještanje težina, krivulja GZ i kut nestanka stabilnosti (AVS)
Metacentar M, GM i tri vrste ravnoteže
1Lekcija jednostavnim riječima
Pri malim kutovima nagiba uzgon djeluje kroz točku zvanu metacentar. Njegova visina iznad G, GM, mjeri početnu stabilnost.
Metacentar
Kad se tvoja brodica nagne nekoliko stupnjeva, B, težište istisnine, pomiče se prema van po luku. Okomiti pravac uzgona kroz novi B siječe središnjicu u metacentru, M. Pri malim kutovima, do približno 10°, M ostaje gotovo nepomičan.
Visine od kobilice
Visine mjeri od referentne točke K na kobilici. KB je visina B, KG visina G, težišta tvoje jahte, a KM visina M. Metacentarska visina jest GM = KM − KG. Oblik trupa i gaz određuju KM, a položaj težina određuje KG.
Tri vrste ravnoteže
Kad je M iznad G, GM je pozitivan: ravnoteža je stabilna, s početnom težnjom uspravljanju. Kad se M i G podudaraju, GM je nula: ravnoteža je početno indiferentna, bez početne težnje uspravljanju. Pri većem nagibu provjeri krivulju GZ. Kad je G iznad M, GM je negativan: uspravna ravnoteža je labilna. Jahta se može ustaliti pod kutom nagiba zbog negativnog početnog GM ili se prevrnuti. Stalni bočni nagib zbog težine izvan središnjice može nastati i uz pozitivan GM.
GM i poluga
Poluga uspravljanja, GZ, vodoravni je razmak između pravaca djelovanja težine i uzgona. Pri malim kutovima GZ ≈ GM × sin θ, gdje je θ kut nagiba. GM pokazuje koliko brzo poluga raste blizu uspravnog položaja. Iznad približno 10° koristi cijelu krivulju GZ.
Tvrda i meka brodica
Velik GM znači tvrdu brodicu: teško se naginje i brzo se ljulja, s kratkim periodom koji može biti neugodan. Mali GM znači meku brodicu: lako se naginje i sporo se ljulja. Vrlo sporo, tromo ljuljanje u luci može upozoravati na mali GM.
2Ključni podaci
- Metacentarska visina
- GM = KM − KG
- Poluga pri malom kutu
- GZ ≈ GM × sin θ (do približno 10°)
- Stabilna ravnoteža
- M iznad G: GM pozitivan
- Indiferentna ravnoteža
- M u G: GM nula
- Labilna ravnoteža
- GM negativan: uspravno labilna; moguć nagib zbog negativnog GM
3Ključne točke
- 1
M je sjecište pravca uzgona i središnjice pri malom nagibu.
- 2
GM = KM − KG: pozitivna, nulta ili negativna vrijednost opisuje početnu stabilnost.
- 3
Pri malim kutovima GZ ≈ GM × sin θ.
- 4
Velik GM: tvrda brodica, brzo ljuljanje. Mali GM: meka brodica, sporo ljuljanje.
- 5
Položaj težina određuje KG; oblik trupa i gaz određuju KM.
4Česte pogreške
Pogrešno: M je nepomična točka pri svakom kutu nagiba.
Točno: M je gotovo nepomičan samo pri malim kutovima. Pri velikim kutovima koristi krivulju GZ.
Pogrešno: Veći GM uvijek je bolji.
Točno: Prevelik GM uzrokuje žestoko ljuljanje koje opterećuje opremu i posadu. Cilj je dovoljan GM uz dobru krivulju GZ.
5Praktični slučaj i ključ za ispit
Teške zalihe premjestiš iz niskih spremišta na luk iznad prvotnog G. Istisnina i gaz ostaju isti. Jahta se sada sporije ljulja i više naginje u udarima vjetra. Što se promijenilo i što trebaš provjeriti prije isplovljavanja?
Prikaži odgovor
Premještanje zaliha prema gore podiže KG. Pri nepromijenjenom gazu KM ostaje isti pa GM pada i jahta postaje mekša. Prikladne zalihe vrati u niska spremišta i učvrsti ih. Provjeri proizvođačeve podatke o stabilnosti za novo opterećenje; sam GM ne opisuje cijelu krivulju GZ.
Savjeti za ispit
- GM = KM − KG: pozitivan znači stabilnu, nula indiferentnu, negativan labilnu ravnotežu blizu uspravnog položaja.
- GZ ≈ GM sin θ pri malim kutovima (do približno 10°).
- Tvrda (velik GM): kratko, brzo ljuljanje. Meka (mali GM): dugo, sporo ljuljanje.
- KM ovisi o obliku trupa i gazu; KG o rasporedu težina.
Završite ovu cjelinu
Kad je pročitate, odgovorite na tri pitanja. Za završetak cjeline sva tri odgovora moraju biti točna; samo otvaranje stranice ne računa se.
Moje bilješke za ovu cjelinu
Nema bilješki