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Baricentro e altezza metacentrica (GM)

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Stabilità≈ 4 min di lettura

KG, KM e GM su una nave

1La lezione in parole semplici

In una frase

KM dipende dalla forma dello scafo e dall'immersione, KG dal carico. Correggi per le superfici libere, poi segui il fascicolo per il confronto con i limiti.

Tre altezze

Tutte le altezze si misurano dalla chiglia, K. KM, l'altezza del metacentro M, si ricava dalle tavole idrostatiche all'immersione della nave. KG, l'altezza del baricentro G, deriva dal tuo calcolo di carico. GM = KM − KG. Li hai incontrati nella stabilità delle imbarcazioni da diporto; sulle navi li calcoli con tavole e momenti.

Valori solidi e corretti

Il GM ricavato dai soli pesi è il GM solido. Una cassa parzialmente piena contiene liquido che riduce il GM effettivo. Leggi il suo momento di superficie libera (FSM), in t·m, nelle tavole della cassa. Σ indica la somma dei valori delle casse; Δ è il dislocamento in tonnellate. La correzione per le superfici libere è FSC = ΣFSM ÷ Δ. KG corretto = KG + FSC; GM corretto = KM − KG corretto. Segui il fascicolo di stabilità quando confronti questi valori con i suoi limiti.

È sufficiente?

Leggi le istruzioni del fascicolo per la curva del GM minimo o del KG massimo. Verifica se i limiti includono le superfici libere o richiedono il tuo valore corretto. Confronta valori omogenei, nel campo operativo approvato. Non applicare mai due volte la correzione. Questi esempi usano limiti che richiedono valori corretti. Il GM minimo generale di 0,15 m del Codice internazionale sulla stabilità a nave integra (Codice IS) è solo un requisito, non il tuo obiettivo per salpare.

Può essere eccessivo?

Un GM elevato rende la nave dura, cioè soggetta a un rollio rapido e violento. Questo sollecita le rizzature, i sistemi di fissaggio del carico, può spostare il carico e affatica l'equipaggio. Le portarinfuse cariche di minerale possono avere diversi metri di GM. Alcuni fascicoli indicano anche un GM massimo, per esempio per container o legname in coperta.

Da dove vengono gli errori

La nave vacante comprende zavorra fissa, fluidi di esercizio dei macchinari e agenti estinguenti fissi. Esclude carico, liquidi di consumo, acqua di zavorra, provviste, persone ed effetti personali. Un KG errato della nave vacante, un peso dimenticato o un FSM omesso possono alterare KG di molti centimetri. La costante della nave è la differenza tra dislocamento misurato e pesi contabilizzati. Includi il suo peso documentato a un'altezza giustificata. Controlla scandagli delle casse e densità; confronta il risultato con l'ultimo viaggio simile e il calcolatore di carico.

2Passo dopo passo

Esempio svolto: GM alla partenza

  1. 1

    Dati: Δ 15.000 t a 8,00 m. Dalle tavole KM = 8,40 m. Dal prospetto di carico KG = 7,70 m.

    KM dallo scafo, KG dai pesi.

  2. 2

    GM solido = 8,40 − 7,70 = 0,70 m.

    Prima della correzione per le superfici libere.

  3. 3

    Casse parzialmente piene: ΣFSM = 2.231 t·m. FSC = 2.231 ÷ 15.000 = 0,149 m.

    Dalle tavole delle casse.

  4. 4

    KG corretto = 7,849 m; GM corretto = 8,40 − 7,849 = 0,551 m, circa 0,55 m.

    Valore corretto per questi esempi.

  5. 5

    Il GM corretto minimo del fascicolo a 8,00 m è 0,35 m: margine 0,20 m.

    Leggi la curva a questa immersione, non un valore fisso.

3Dati chiave

GM
KM − KG
Correzione per le superfici libere
FSC = ΣFSM ÷ Δ
GM corretto
KM − (KG + FSC)
Minimo del Codice IS
GM0 ≥ 0,15 m, insieme a tutti gli altri criteri

4Punti chiave

  1. 1

    GM = KM − KG: KM dalle tavole all'immersione effettiva, KG dai momenti.

  2. 2

    Calcola KG corretto = KG + ΣFSM ÷ Δ; usa la base di confronto indicata dal fascicolo.

  3. 3

    Leggi il limite di GM o KG all'immersione effettiva; verifica come considera le superfici libere e il campo operativo.

  4. 4

    Anche un GM eccessivo crea problemi: rollio violento e forti sollecitazioni sulle rizzature.

5Errori frequenti

  • Errore: Un GM di 0,15 m basta perché soddisfa il Codice IS.

    Corretto: 0,15 m è solo un criterio. La curva limite del fascicolo li comprende tutti ed è solitamente più alta.

  • Errore: KM resta uguale comunque si carichi la nave.

    Corretto: KM dipende dall'immersione. Dopo l'imbarco o lo sbarco, rileggi KM alla nuova immersione.

6Caso pratico e chiavi d'esame

Situazione

Dopo l'imbarco, KG è 7,95 m e ΣFSM è 1.500 t·m con Δ 15.000 t, immersione 8,00 m, KM 8,40 m. Il KG corretto massimo del fascicolo a questa immersione è 8,05 m. Puoi salpare?

Mostra la risposta

FSC = 0,10 m, quindi KG corretto = 8,05 m e GM corretto = 0,35 m. Rispetti esattamente il limite di partenza indicato, senza margine. Cerca un margine maggiore e ricalcola dislocamento, KM, KG e FSC dopo ogni modifica al carico o alle casse. Per salpare servono comunque tutti gli altri controlli. Calcola anche le condizioni di arrivo e intermedie: il consumo di combustibile modifica KG, KM e superfici libere, quindi all'arrivo la situazione può migliorare o peggiorare.

Chiavi d'esame

  • GM = KM − KG; GM corretto = KM − (KG + ΣFSM ÷ Δ).
  • Leggi KM nelle tavole idrostatiche all'immersione effettiva.
  • Segui la base di confronto del fascicolo per la curva di GM minimo o KG massimo; evita di correggere due volte per le superfici libere.

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