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Centro de gravidade e altura metacêntrica (GM)

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Estabilidade≈ 3 min de leitura

Movimentar pesos: na vertical, transversalmente ou em ambas

1A lição em palavras simples

Numa frase

Mover um peso já a bordo desloca G paralelamente ao movimento em w × d ÷ Δ. Movimentos verticais alteram GM; transversais causam adornamento.

A regra

GG′ = w × d ÷ Δ, paralelamente ao movimento. Para os pequenos movimentos transversais e verticais aqui tratados, sem movimento longitudinal, considera constantes o calado médio e KM com o navio direito. Δ mantém-se. Um movimento longitudinal exige verificar o caimento, a diferença entre calados à popa e à proa. Transferências de lastro também alteram a superfície livre enquanto os tanques estão parcialmente cheios.

Movimentos verticais

Subir um peso eleva G em w × d ÷ Δ e reduz GM no mesmo valor. Baixá-lo faz o contrário. Passar carga de uma entreponte para o porão inferior, ou pousar 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 mediania, o eixo longitudinal do navio, em GGH = w × d ÷ Δ. Com GM positivo, o navio adorna até o centro de carena B ficar sob G: tan θ = GGH ÷ GM líquido, para pequenos ângulos. A identificação e correção detalhadas do adornamento pertencem à unidade de Caimento.

Movimentos diagonais

Um peso movido para cima e para o lado desloca G nos dois sentidos. Divide o movimento nas componentes vertical e horizontal e aplica a regra a cada uma. Calcula primeiro o novo GM pela componente vertical; usa-o depois para obter o adornamento pela componente horizontal.

Bombear lastro

Transferir lastro é mover peso, mas os tanques passam por fases de enchimento parcial. Durante a transferência, ambos podem estar parcialmente cheios, acrescentando FSM. Transfere com margem de GM e mantém poucos tanques parcialmente cheios.

2Passo a passo

Exemplo resolvido: movimento diagonal

  1. 1

    Dados: Δ 15 000 t, GM líquido 0,55 m, navio direito. No mesmo porão, moves 150 t 4 m para cima e 6 m para bombordo, sem movimento longitudinal nem alteração de superfície livre.

    Um movimento, duas componentes.

  2. 2

    Vertical: GG′ = 150 × 4 ÷ 15 000 = 0,04 m. Novo GM líquido = 0,51 m.

    G sobe; GM diminui no mesmo valor.

  3. 3

    Horizontal: GGH = 150 × 6 ÷ 15 000 = 0,06 m para bombordo.

    G afasta-se da linha de mediania.

  4. 4

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

    Usa o novo GM.

  5. 5

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

    A subida de G faz o mesmo movimento causar maior adornamento.

3Dados-chave

Deslocação de G
GG′ = w × d ÷ Δ, paralela ao movimento
Movimento vertical
Variação de GM = w × d ÷ Δ
Adornamento por movimento transversal
tan θ = GGH ÷ GM líquido (pequenos ângulos)
Movimento diagonal
Primeiro a componente vertical, depois o adornamento

4Pontos-chave

  1. 1

    GG′ = w × d ÷ Δ. Aqui não há movimento longitudinal; Δ, calado médio e KM com o navio direito mantêm-se.

  2. 2

    Subir um peso reduz GM no mesmo valor da subida de G.

  3. 3

    Adornamento: tan θ = GGH ÷ GM líquido.

  4. 4

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

5Erros frequentes

  • Erro: Transferir lastro entre tanques é só mover peso, pelo que a estabilidade não pode diminuir.

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

  • Erro: Usa o GM original para calcular o adornamento após um movimento diagonal.

    Correto: Aplica primeiro a componente vertical. Subir reduz GM; baixar aumenta-o. Usa o novo GM para calcular o adornamento.

6Caso prático e chaves de exame

Situação

Podes mover 200 t de aço de Kg 10,0 m para Kg 4,0 m no mesmo porão, na linha de mediania, sem alterar a superfície livre. Δ é 15 000 t e GM líquido é 0,47 m; o caderno exige 0,60 m. O movimento torna a condição aceitável?

Ver a resposta

G desce 200 × 6 ÷ 15 000 = 0,08 m, pelo que GM líquido sobe para 0,55 m. Ainda faltam 0,05 m para o limite de 0,60 m: o movimento ajuda, mas não basta. Planeia outra alteração adequada e verifica a condição antes de largar. Fixa o aço na nova posição.

Chaves de exame

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

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Quando a tiveres lido, responde a três perguntas. Acerta as três para concluir a unidade; só abrir a página não conta.

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