Perda parcial de flutuabilidade intacta: duas formas de calcular
1A lição em palavras simples
Quando um compartimento alaga, você pode tratar isso como perda de flutuabilidade ou acréscimo de peso. Ambos dão o mesmo Δ × GM, com valores intermediários diferentes.
O que acontece
Uma abertura para o mar abaixo da linha-d'água deixa a água encher o compartimento até o nível externo. O navio perde o empuxo que esse espaço fornecia. Ele imerge até que o volume intacto restante compense a perda. Também sofre trim, a inclinação longitudinal, ou banda se o espaço estiver fora da linha de centro ou afastado do centro de flutuação, o ponto em torno do qual ocorre o trim. Esse alagamento por abertura no casco é chamado de alagamento por rombo.
Permeabilidade
Permeabilidade, μ (mi), é a fração do volume de um espaço que a água pode ocupar. A SOLAS II-1/7-3 usa 0,60 para paióis, 0,95 para acomodações e espaços vazios, e 0,85 para máquinas. Espaços de carga seca e contêineres usam 0,70, 0,80 ou 0,95, do maior ao menor calado. Um volume geométrico vazio se aproxima de 1; cálculos regulamentares de espaços vazios usam 0,95. Para espaços de líquidos, use 0 ou 0,95, o que for mais severo.
Método da perda de flutuabilidade
Também chamado de método do deslocamento constante. O espaço alagado deixa de ser considerado parte do navio. Deslocamento e KG permanecem iguais. Recalcule a geometria de empuxo e os valores hidrostáticos do casco intacto. Para uma caixa de costados verticais que imerge sem banda nem trim, imersão adicional = volume perdido original ÷ área intacta do plano de flutuação. A geometria recalculada já considera o alagamento. Não acrescente outra correção de superfície livre para a água de alagamento: ela faz parte do mar. Mantenha as correções para outros tanques parcialmente cheios.
Método do acréscimo de peso
A água de alagamento é tratada como peso acrescentado ao navio. O deslocamento aumenta, KG se move em direção ao centro da água e a superfície livre da água de alagamento entra no cálculo. Os valores hidrostáticos vêm das tabelas no novo deslocamento. O método serve para espaços parcialmente alagados e é usado por muitos computadores de alagamento. Exige várias etapas, pois o nível interno depende do novo calado.
Mesmo resultado, GM diferente
Os dois métodos dão o mesmo calado final e a mesma rigidez inicial de endireitamento, Δ × GM. Para pequeno ângulo de banda θ, momento de endireitamento ≈ Δ × GM × sen θ. Com GM positivo, o acréscimo de peso dá GM menor porque Δ é maior. Mantenha juntos Δ, KG, KM e o tratamento de superfície livre de cada método. Para controle prático de entradas de água, veja Emergências: alagamento.
2Dados-chave
- Permeabilidade μ
- Fração do volume de um espaço que a água de alagamento pode ocupar
- SOLAS II-1/7-3
- Paióis 0,60; máquinas 0,85; acomodações e espaços vazios 0,95
- Espaços de carga (7-3)
- Carga seca 0,70 / 0,80 / 0,95 no maior calado / parcial / leve
- Imersão adicional: caixa de costados verticais
- Volume perdido original ÷ área intacta de flutuação; sem banda nem trim
- Método da perda de flutuabilidade
- Δ e KG constantes; sem correção extra de superfície livre da água de alagamento
- Ambos os métodos
- Mesmo calado e rigidez inicial de endireitamento, Δ × GM
3Pontos-chave
- 1
Alagamento por rombo: o navio imerge até o volume intacto compensar a perda de flutuabilidade.
- 2
Permeabilidade é a fração de um espaço que a água pode ocupar.
- 3
Perda de flutuabilidade: Δ e KG constantes, geometria recalculada, sem correção extra de superfície livre da água de alagamento.
- 4
Acréscimo de peso: Δ aumenta, KG muda e a superfície livre da água de alagamento entra no cálculo.
- 5
Ambos dão o mesmo calado e o mesmo Δ × GM; nunca misture os valores.
4Erros frequentes
Erro: Um porão cheio de carga perde todo o seu volume de flutuabilidade ao alagar.
Correto: Só a parte permeável alaga. Multiplique o volume pela permeabilidade, por exemplo 0,70 para carga seca no maior calado.
Erro: Os métodos dão valores de GM diferentes, então um está errado.
Correto: Valores de GM diferentes, por si só, não indicam erro. Compare calado final e rigidez inicial de endireitamento, Δ × GM; mantenha juntos os valores de cada método.
Erro: Acrescente outra correção de superfície livre para a água de alagamento no método da perda de flutuabilidade.
Correto: A água de alagamento pertence ao mar. A geometria recalculada já a considera; outra correção contaria seu efeito duas vezes. Mantenha as correções dos outros tanques parcialmente cheios.
5Caso prático e dicas de prova
Uma embarcação de forma retangular sofre alagamento por rombo a meia-nau. O acréscimo de peso dá GM de 0,992 m com Δ de 8.811 t; a perda de flutuabilidade dá GM de 1,137 m com Δ de 7.688 t. Os valores de GM diferentes bastam para indicar erro em um cálculo?
Ver a resposta
Não. A rigidez inicial de endireitamento é Δ × GM: 7.688 × 1,137 ≈ 8.741 t·m e 8.811 × 0,992 ≈ 8.741 t·m. Os produtos são coerentes; isso, por si só, não valida nenhum cálculo completo. Eles preveem aproximadamente a mesma banda sob o mesmo pequeno momento inclinante. Mantenha juntos Δ, KG, KM e o tratamento de superfície livre de cada método.
Dicas de prova
- Permeabilidade μ = fração de um espaço que a água pode ocupar.
- SOLAS 7-3: paióis 0,60, máquinas 0,85, acomodações e espaços vazios 0,95.
- Perda de flutuabilidade mantém Δ e KG constantes; a fórmula simples de imersão pressupõe caixa de costados verticais sem banda nem trim.
- Acréscimo de peso: Δ e KG mudam, a superfície livre conta; Δ × GM é igual.
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