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Centro de gravidade e altura metacêntrica (GM)

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Estabilidade≈ 3 min de leitura

Movimentação de pesos: vertical, transversal e combinada

1A lição em palavras simples

Em uma frase

Mover um peso já a bordo desloca G paralelamente em w × d ÷ Δ. Movimentos verticais alteram GM; transversais causam banda, uma inclinação lateral permanente.

A regra

GG′ = w × d ÷ Δ, paralelo ao movimento. Para os pequenos movimentos transversais e verticais daqui, sem movimento longitudinal, considere inalterados o calado médio e o KM com o navio aprumado, ou seja, sem inclinação lateral. Δ permanece constante. Um movimento longitudinal exige verificar o trim, a diferença entre os calados de popa e proa, separadamente. Transferências de lastro também alteram a superfície livre enquanto os tanques estão parcialmente cheios.

Movimentos verticais

Mover um peso para cima eleva G em w × d ÷ Δ e reduz GM no mesmo valor. Movê-lo para baixo faz o contrário. Transferir carga de uma coberta intermediária para o porão inferior, ou apoiar uma carga pesada no teto do duplo fundo, o piso sobre os tanques do fundo, em vez do convés, aumenta GM sem alterar Δ.

Movimentos transversais

Mover um peso transversalmente afasta G da linha de centro em GGH = w × d ÷ Δ. Com GM positivo, o navio adquire banda até B, o centro de carena, ficar verticalmente sob G: tan θ = GGH ÷ GM fluido, para pequenos ângulos. A identificação e a correção detalhadas de uma banda ficam na unidade de Trim.

Movimentos diagonais

Um peso movido para cima e para o lado desloca G nas duas direções. Separe o movimento nas componentes vertical e horizontal e aplique a regra a cada uma. Primeiro encontre o novo GM pela componente vertical; depois use-o para calcular a banda pela componente horizontal.

Bombeamento de lastro

Transferir lastro é movimentar peso, mas os tanques passam por fases parcialmente cheias. Durante a transferência, ambos podem estar parcialmente cheios, aumentando FSM. Transfira quando houver margem de GM e mantenha poucos tanques parcialmente cheios.

2Passo a passo

Exemplo resolvido: movimento diagonal

  1. 1

    Dados: Δ 15.000 t, GM fluido 0,55 m, navio aprumado. Num porão, 150 t sobem 4 m e se movem 6 m para bombordo, sem movimento longitudinal nem mudança de superfície livre.

    Um movimento, duas componentes.

  2. 2

    Vertical: GG′ = 150 × 4 ÷ 15.000 = 0,04 m. Novo GM fluido = 0,51 m.

    G sobe; GM cai no mesmo valor.

  3. 3

    Horizontal: GGH = 150 × 6 ÷ 15.000 = 0,06 m para bombordo.

    G se afasta da linha de centro.

  4. 4

    tan θ = 0,06 ÷ 0,51 = 0,118; logo, θ ≈ 6,7° para bombordo.

    Use o novo GM.

  5. 5

    Com o GM anterior de 0,55 m, você obteria apenas 6,2°.

    Com G mais alto, o mesmo movimento causa mais banda.

3Dados-chave

Deslocamento de G
GG′ = w × d ÷ Δ, paralelo ao movimento
Movimento vertical
Variação de GM = w × d ÷ Δ
Banda por movimento transversal
tan θ = GGH ÷ GM fluido (pequenos ângulos)
Movimento diagonal
Primeiro a componente vertical, depois a banda

4Pontos-chave

  1. 1

    GG′ = w × d ÷ Δ. Aqui não há movimento longitudinal; Δ, calado médio e KM aprumado permanecem iguais.

  2. 2

    Elevar um peso reduz GM na mesma medida em que G sobe.

  3. 3

    Banda: tan θ = GGH ÷ GM fluido.

  4. 4

    Movimentos diagonais: primeiro a componente vertical, depois a banda com o novo GM.

5Erros frequentes

  • Erro: Transferir lastro entre tanques é apenas mover peso, então a estabilidade não pode cair.

    Correto: Durante a transferência, os tanques ficam parcialmente cheios: a superfície livre reduz GM até cada tanque ficar cheio ou vazio novamente.

  • Erro: Use o GM original para calcular a banda após um movimento diagonal.

    Correto: Aplique primeiro a componente vertical. Subir reduz GM; descer aumenta GM. Use esse novo GM para calcular a banda.

6Caso prático e dicas de prova

Situação

Você pode mover 200 t de aço de Kg 10,0 m para Kg 4,0 m no mesmo porão, na linha de centro, sem mudança de superfície livre. Δ é 15.000 t e o GM fluido é 0,47 m; o caderno exige 0,60 m. Esse movimento torna a condição aceitável?

Ver a resposta

G desce 200 × 6 ÷ 15.000 = 0,08 m, então o GM fluido sobe para 0,55 m. Ainda faltam 0,05 m para o limite de 0,60 m: o movimento ajuda, mas não basta. Planeje outra mudança adequada e verifique a condição antes de sair ao mar. Prenda o aço na nova posição.

Dicas de prova

  • Peso movido: GG′ = w × d ÷ Δ, paralelo ao movimento.
  • tan θ = GGH ÷ GM fluido para pequenos ângulos.
  • Movimentos diagonais: separe as componentes vertical e horizontal.

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