Deslocamento, calado e hidrostática

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Tabelas e curvas hidrostáticas

1A lição em palavras simples

Numa frase

Entra na tabela hidrostática com o calado e lê deslocamento, TPC, MCTC, LCB, LCF, KB e KM. Interpola e corrige para a densidade.

O que contêm

A tabela hidrostática lista valores em função do calado, geralmente para água do mar e águas parelhas. As colunas incluem Δ, TPC e MCTC, o momento para variar o caimento em 1 cm.

Centros e alturas

O centro de carena é o centro do volume deslocado; o centro de flutuação é o centro da área de flutuação. LCB e LCF dão as suas posições longitudinais. KB é a altura do centro de carena acima da referência da quilha K; KM é a altura do metacentro acima de K. O metacentro é um ponto de referência da estabilidade inicial.

Interpolação

Os calados raramente coincidem com uma linha da tabela. Usa interpolação linear: determina a fração do intervalo correspondente ao teu calado e aplica-a a cada valor. Onde a curva muda muito, como KM perto do mínimo, ou os intervalos são grandes, consulta as curvas.

Densidade

Para um dado calado e caimento, KB, KM, LCB e LCF dependem da geometria do casco imerso; deslocamento, TPC e MCTC também dependem da densidade da água. As tabelas usam normalmente água do mar de 1,025 t/m³. Ao mesmo calado em água de densidade ρ, Δ = Δ(tabela) × ρ ÷ 1,025. Para um Δ conhecido em água de doca, converte primeiro: Δ(tabela) = Δ × 1,025 ÷ ρ; depois entra na tabela. Também TPC = TPC(tabela) × ρ ÷ 1,025.

Caimento

Segue o método e a referência de calado do caderno de estabilidade. Usar o calado no LCF em tabelas de águas parelhas é uma aproximação para pouco caimento. Para caimentos maiores, usa dados aprovados corrigidos para o caimento ou o computador de carregamento aprovado.

Curvas

As curvas hidrostáticas representam os mesmos valores em função do calado numa folha, cada um com a sua escala. Mostram a evolução: o deslocamento aumenta; o TPC acompanha a área de flutuação. KB geralmente sobe; KM frequentemente desce até um mínimo e volta a subir. A escala de porte coloca os principais valores lado a lado para uso rápido.

2Passo a passo

Exemplo resolvido: interpolar na tabela

1
Tabela: 8,00 m: Δ 15 000 t, TPC 25,0, KM 8,40 m, LCF 66,0 m. 8,20 m: Δ 15 501 t, TPC 25,1, KM 8,38 m, LCF 65,6 m.
LCF medido para vante da perpendicular de ré.
2
Calado 8,12 m: fração = (8,12 − 8,00) ÷ 0,20 = 0,6.
A mesma fração para todas as colunas.
3
Δ = 15 000 + 0,6 × 501 = 15 301 t; KM = 8,40 − 0,6 × 0,02 = 8,388 m.
Aqui, KM desce ligeiramente.
4
TPC = 25,06 t/cm; LCF = 66,0 − 0,6 × 0,4 = 65,76 m.
Trata cada coluna da mesma forma.
5
Em água de doca de 1,010, a 8,12 m: Δ = 15 301 × 1,010 ÷ 1,025 = 15 077 t.
KM e LCF mantêm os valores lidos: dependem apenas da forma.

3Dados-chave

Interpolação: Inferior + fração × (superior − inferior)
Δ em água de doca: Δ(tabela) × ρ ÷ 1,025
Calado para um Δ em água de doca: Entra na tabela com Δ × 1,025 ÷ ρ
Valores só da forma: KB, KM, LCB, LCF: lê ao calado correspondente

4Pontos-chave

1
Usa o método e a referência de calado do caderno; interpola entre linhas da tabela.
2
Δ e TPC são para água do mar: corrige-os por ρ ÷ 1,025.
3
Para um dado calado e caimento, KB, KM, LCB e LCF dependem da geometria do casco imerso.
4
Com grande caimento, usa os dados corrigidos do caderno ou o computador aprovado.

5Erros frequentes

Erro: Em água de doca, lê Δ diretamente na tabela ao calado observado.
Correto: Esse é o deslocamento em água do mar. Multiplica por ρ ÷ 1,025 para obteres o real.
Erro: KM deve ser corrigido para a densidade, como o deslocamento.
Correto: KM depende da forma nesse calado, por isso lê-o diretamente.

6Caso prático e chaves de exame

Situação

Em águas parelhas, em água de doca de 1,015 t/m³, Δ é 15 200 t. Um colega multiplica-o por 1,015 ÷ 1,025 antes de entrar na tabela de água do mar. Aceitas? Determina calado e KM pela tabela acima.

Ver a resposta

Não. Converte o peso real no equivalente da tabela de água do mar, multiplicando por 1,025 ÷ 1,015: 15 200 × 1,025 ÷ 1,015 = 15 350 t. A fração entre 15 000 t a 8,00 m e 15 501 t a 8,20 m é 350 ÷ 501 = 0,70. Calado = 8,00 + 0,70 × 0,20 = 8,14 m. KM = 8,40 − 0,70 × 0,02 = 8,386 m, cerca de 8,39 m.

Chaves de exame

Tabela hidrostática: Δ, TPC, MCTC, LCB, LCF, KB, KM em função do calado, água do mar, águas parelhas.
Δ à densidade ρ = Δ(tabela) × ρ ÷ 1,025; converte no sentido inverso antes de entrar na tabela.
Interpola linearmente entre linhas da tabela.

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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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