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Baricentro e altezza metacentrica (GM)

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Imbarco e sbarco: momenti rispetto alla chiglia

1La lezione in parole semplici

In una frase

Elenca ogni peso con la sua altezza sulla chiglia, somma pesi e momenti e dividi. Ottieni così KG per ogni condizione di carico.

Il metodo

Ogni peso w ha il proprio baricentro a un'altezza Kg sulla chiglia. Il suo momento verticale è w × Kg, in t·m. Somma tutti i pesi per ottenere Δ e tutti i momenti per ottenere il momento totale: KG = Σ(w × Kg) ÷ Σw. Parti dalla nave vacante indicata nel fascicolo, poi aggiungi carico, combustibile, acqua, provviste, zavorra e costante.

Imbarco e sbarco

Per imbarcare, aggiungi una riga con il nuovo peso e il suo momento. Per sbarcare, inserisci peso e momento con segno negativo. I totali danno i nuovi Δ e KG. G si avvicina al peso che imbarchi e si allontana dal peso che sbarchi.

Poi le tavole idrostatiche

Il nuovo Δ dà una nuova immersione e quindi un nuovo KM dalle tavole. GM = nuovo KM − nuovo KG. Non presumere che KM resti invariato: può cambiare di diversi centimetri tra un'immersione e l'altra.

Superfici libere

Aggiungi l'effetto delle superfici libere alla fine. Molti prospetti aggiungono ΣFSM al momento totale, poi dividono per Δ: KG corretto = (Σ momenti + ΣFSM) ÷ Δ. Equivale a KG + ΣFSM ÷ Δ. Usa il FSM di ogni cassa parzialmente piena in quella condizione.

Controlla il lavoro

Il piano delle capacità dà il baricentro dello spazio pieno, non necessariamente quello del tuo carico. Per il carico usa la distribuzione effettiva dello stivaggio; per i liquidi, le tavole delle casse al livello effettivo. Una stiva parzialmente carica non è necessariamente riempita uniformemente dal fondo. Confronta il risultato con un viaggio passato simile e il calcolatore di carico.

2Passo dopo passo

Esempio svolto: il prospetto di carico

  1. 1

    Nave vacante 4.500 t × 8,13 m = 36.585 t·m. Combustibile, acqua e provviste 950 t × 3,10 m = 2.945 t·m.

    Nave vacante dai risultati della prova di stabilità riportati nel fascicolo.

  2. 2

    Stive inferiori 6.600 t × 6,52 m = 43.032 t·m; interponti 2.500 t × 10,40 m = 26.000 t·m; coperta 450 t × 15,40 m = 6.930 t·m.

    Ogni carico al proprio baricentro.

  3. 3

    Totali 15.000 t e 115.492 t·m: KG = 115.492 ÷ 15.000 = 7,70 m.

    Momenti divisi per pesi.

  4. 4

    Imbarchi 500 t di carico in coperta a Kg 11,00 m: 15.500 t e 120.992 t·m, KG = 7,806 m.

    G sale verso il nuovo peso.

  5. 5

    A Δ 15.500 t, i dati idrostatici forniti danno immersione 8,20 m e KM 8,38 m. GM solido = 8,38 − 7,806 = 0,574 m.

    Rileggi KM alla nuova immersione.

  6. 6

    FSC = 2.231 ÷ 15.500 = 0,144 m. GM corretto = 0,574 − 0,144 = 0,43 m.

    È sceso da 0,55 m: il carico in coperta pesa sulla stabilità.

3Dati chiave

Momento verticale
w × Kg (t·m)
KG
Σ(w × Kg) ÷ Σw
Sbarco
Peso negativo e momento negativo
KG corretto
(Σ momenti + ΣFSM) ÷ Δ

4Punti chiave

  1. 1

    KG = Σ(w × Kg) ÷ Σw, partendo dalla nave vacante.

  2. 2

    I pesi sbarcati si inseriscono come pesi e momenti negativi.

  3. 3

    Leggi KM alla nuova immersione, poi considera l'effetto delle superfici libere.

  4. 4

    Usa i baricentri effettivi del carico e quelli delle casse al livello misurato.

5Errori frequenti

  • Errore: Quando sbarchi, sottrai il peso da Δ ma mantieni il momento totale.

    Corretto: Sottrai anche il suo momento, w × Kg, altrimenti KG risulta errato.

  • Errore: Il baricentro del piano delle capacità va bene per qualsiasi quantità di carico in stiva.

    Corretto: Il baricentro dello spazio pieno può non coincidere con quello del carico. Calcolalo dallo stivaggio effettivo.

6Caso pratico e chiavi d'esame

Situazione

Partendo da 15.000 t e 115.492 t·m, sbarchi 300 t a Kg 6,30 m. Un collega dice che la nave più leggera deve ora avere più GM. Sei d'accordo?

Mostra la risposta

Nuovo Δ = 14.700 t. Nuovo momento = 115.492 − 300 × 6,30 = 113.602 t·m. KG = 113.602 ÷ 14.700 = 7,728 m. KG sale perché il carico rimosso era sotto G. Un dislocamento minore non dimostra un GM maggiore. Leggi KM alla nuova immersione, ricalcola FSC e confronta il GM corretto con il limite del fascicolo sulla base indicata.

Chiavi d'esame

  • KG = Σ(w × Kg) ÷ Σw; gli sbarchi si inseriscono con segno negativo.
  • Nuova immersione → nuovo KM dalle tavole idrostatiche → GM = KM − KG.
  • KG corretto = (Σ momenti + ΣFSM) ÷ Δ.

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