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A curva GZ e os critérios de estabilidade (Código IS 2008)

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O critério meteorológico (Código IS 2.3) em traços gerais

1A lição em palavras simples

Numa frase

O vento pelo través inclina o navio, as ondas fazem-no balançar para barlavento e chega uma rajada. O critério meteorológico verifica a energia de reserva.

O cenário

A Parte A 2.3 considera o teu navio com vento e ondas pelo través, de lado. Um vento constante inclina-o até ao ângulo θ0. As ondas fazem-no depois balançar para barlavento, o lado de onde vem o vento, por um ângulo θ1 a partir daí. Ao regressar, recebe uma rajada. O critério compara a energia transmitida pela rajada com a energia de endireitamento ainda disponível.

Os dois braços

O vento constante dá lw1 = P × A × Z ÷ (1000 × g × Δ), em metros. P = 504 Pa; A é a área lateral acima de água exposta ao vento, incluindo carga no convés, em m²; Δ é o deslocamento em toneladas; g = 9,81 m/s². Z é a distância vertical, em metros, entre os centros das áreas laterais emersas e imersas. Aproxima o centro imerso a metade do calado médio abaixo da linha de água. O braço da rajada é lw2 = 1,5 × lw1. Traça ambos como retas horizontais.

As duas verificações

Primeiro, θ0 não deve exceder 16° ou 80 % do ângulo de imersão do bordo do convés, o menor dos dois. Segundo, a área b deve ser pelo menos igual à área a. A área a fica entre lw2 e GZ, desde θ0 − θ1 até ao primeiro cruzamento. A área b fica acima de lw2, daí até θ2: o menor de θf, 50° e θc, o segundo cruzamento de lw2 com GZ.

Determinar a inclinação constante

Lê θ0 na primeira interseção estável de lw1 com a curva GZ. Aí equilibram-se os momentos do vento e de endireitamento. Usa este ângulo no limite de inclinação constante. O caderno aprovado fornece θ1; o extremo a barlavento é θ0 − θ1. As quilhas de balanço geralmente reduzem θ1. Um período de balanço menor tende a aumentar a estimativa, mantendo os outros fatores. GM, por si só, não determina θ1; usa a avaliação aprovada.

O que fazes a bordo

O caderno aprovado mostra o resultado de cada condição, ou uma curva de KG máximo ou GM mínimo em função do calado que abrange todos os critérios. Segue a convenção de limites de KG e superfícies livres do caderno para o teu calado e caimento reais. Compara KG corrigido apenas com um limite definido para KG corrigido. Alterar a estiva no convés exige nova verificação com A, Z, Δ e KG; revê os limites aprovados de carga no convés.

2Dados-chave

Pressão do vento
P = 504 Pa (cerca de 26 m/s); menor só com aprovação
Braço do vento constante
lw1 = P × A × Z ÷ (1000 × g × Δ) (m)
Braço da rajada
lw2 = 1,5 × lw1
Inclinação constante θ0
≤ 16° ou 80 % do ângulo de imersão do bordo do convés, se menor
Verificação de energia
Área b ≥ área a
θ2
Menor de θf, 50° e θc (segundo cruzamento GZ–lw2)

3Pontos-chave

  1. 1

    Braço do vento constante lw1, braço da rajada lw2 = 1,5 × lw1, balanço para barlavento θ1.

  2. 2

    θ0 ≤ 16° ou 80 % do ângulo de imersão do bordo do convés, o menor dos dois.

  3. 3

    Área b ≥ área a, terminando b em θf, 50° ou θc, o menor deles.

  4. 4

    Segue a convenção de limites de KG e superfícies livres do caderno para o teu calado e caimento reais.

  5. 5

    Alterar a estiva no convés exige nova verificação da ação do vento e da estabilidade, com A, Z, Δ e KG.

4Erros frequentes

  • Erro: Cumprir 2.2 significa cumprir também o critério meteorológico.

    Correto: O critério meteorológico é uma verificação obrigatória separada. Um navio com grande área exposta ao vento pode cumprir 2.2 e falhar 2.3.

  • Erro: O limite de inclinação constante é sempre 16°.

    Correto: É 16° ou 80 % do ângulo de imersão do bordo do convés, o menor dos dois.

  • Erro: Todas as curvas de KG máximo usam a mesma convenção de superfícies livres.

    Correto: Lê a correção de superfícies livres considerada na curva. Compara KG corrigido apenas quando o limite estiver definido para KG corrigido.

5Caso prático e chaves de exame

Situação

Um porta-contentores de distribuição tem Δ de 15 000 t, área lateral exposta ao vento de 2400 m² e Z de 9,0 m. O bordo do convés mergulha a 18°. O planeador quer mais um nível de contentores sobre os existentes no convés. O que indicam os valores e o que verificas?

Ver a resposta

lw1 = 504 × 2400 × 9,0 ÷ (1000 × 9,81 × 15 000) ≈ 0,074 m; lw2 ≈ 0,111 m. O limite de inclinação constante é 80 % de 18° = 14,4°, inferior a 16°. Colocar mais um nível de contentores sobre os existentes altera a exposição ao vento, o deslocamento e KG; recalcula o braço e o critério. Verifica os limites de KG e de carga no convés para o calado e caimento reais, seguindo a convenção de superfícies livres do caderno. Fora desses limites, a condição não está aprovada.

Chaves de exame

  • lw1 = P A Z ÷ (1000 g Δ), P = 504 Pa; lw2 = 1,5 lw1.
  • θ0 ≤ 16° ou 0,8 × ângulo de imersão do bordo do convés, o menor dos dois.
  • Área b ≥ área a; θ2 = menor de θf, 50°, θc.
  • A bordo: segue a convenção de superfícies livres do limite de KG para o calado e caimento reais.

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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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