Superfícies livres num navio pequeno: tanques, porões de pescado e água no convés
1A lição em palavras simples
Um líquido livre para se mover equivale a uma subida de G. Num navio pequeno, um tanque largo parcialmente cheio ou um convés alagado pode retirar grande parte do GM.
Recorda
O líquido que se pode mover num espaço parcialmente cheio corre para o bordo baixo quando o navio se inclina. O efeito é uma subida virtual de G, a correção de superfícies livres (FSC). GM sólido é o GM antes desta correção. GM líquido = GM sólido − FSC. Num tanque retangular de paredes verticais, com pequena inclinação, o momento de superfície livre (FSM) depende do cubo da largura, e não da profundidade do líquido, enquanto a superfície ocupar toda a largura. Para tanques de outras formas, usa as tabelas de tanques.
Os números
As tabelas indicam o FSM de cada tanque em t·m. Soma-os e divide pelo deslocamento: FSC = ΣFSM ÷ Δ. Para uma superfície retangular de largura completa e pequena inclinação, FSM = l × b³ ÷ 12 × ρ, sendo l o comprimento e b a largura em metros e ρ a densidade em t/m³. Num navio de poucas centenas de toneladas, um tanque largo pode custar dezenas de centímetros.
Onde se esconde
Tanques parcialmente cheios: combustível e água doce em uso, lastro em mudança. Porões e tanques de pescado: pescado a granel, água do mar refrigerada, gelo a derreter. Água no convés, num poço, ou num porão ou casa das máquinas após entrada de água ou combate a incêndio. Nenhuma situação deste último grupo consta de tabelas; leva-as a sério.
Reduzir o efeito
Mantém os tanques atestados, completamente cheios, ou vazios. Segue a sequência de enchimento e transferência do caderno, limitando os tanques parcialmente cheios e a banda. Mantém colocadas as divisórias amovíveis, tábuas que dividem um porão de pescado, para impedir o seu deslocamento. Estas tábuas contêm o pescado; só isolam líquidos se forem estanques a líquidos. Esgota os porões e retira cedo a água do convés. Nunca deixes vários tanques largos parcialmente cheios ao mesmo tempo quando GM é pequeno.
Água de combate a incêndio
A água das mangueiras pode acumular-se em porões e conveses. A sua superfície livre reduz a estabilidade; água retida no alto também faz subir G. Garante escoamento ou bombagem seguros durante o combate ao incêndio e vigia a inclinação e o bordo livre.
2Passo a passo
Exemplo resolvido: água no convés a pequenos ângulos
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Dados: após acrescentar a água no convés e considerar a sua altura, Δ é 800 t e GM sólido é 0,60 m. Representa a superfície da água por um retângulo de 10 m × 6 m (ρ 1,025 t/m³).
Estimativa para pequenos ângulos enquanto a água ocupa toda a largura.
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FSM = 10 × 6³ ÷ 12 × 1,025 = 184,5 t·m.
Cubo da largura: 216.
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FSC = 184,5 ÷ 800 = 0,23 m.
O efeito do peso da água já está incluído; a FSC considera o seu movimento.
- 4
GM líquido ≈ 0,60 − 0,23 = 0,37 m: perde-se mais de um terço do GM sólido devido à superfície livre.
Estimativa com pequena inclinação enquanto a água ocupa toda a largura.
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Com uma divisória estanque a líquidos no plano de mediania: FSM = 2 × 10 × 3³ ÷ 12 × 1,025 = 46,1 t·m; FSC 0,06 m.
Duas metades longitudinais isoladas dão um quarto do FSM retangular original.
3Dados-chave
- Correção de superfícies livres
- FSC = ΣFSM ÷ Δ (m)
- Superfície retangular, pequena inclinação
- FSM = l × b³ ÷ 12 × ρ (t·m)
- GM líquido
- GM sólido − FSC
- Duas metades longitudinais isoladas
- FSM retangular ÷ 4 (divisória estanque a líquidos)
4Pontos-chave
- 1
A superfície livre equivale a uma subida virtual de G: FSC = ΣFSM ÷ Δ.
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Superfícies livres retangulares com pequena inclinação: conta o cubo da largura enquanto toda a largura estiver coberta.
- 3
Segue a sequência de tanques do caderno; limita as superfícies livres e evita uma banda excessiva.
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Os porões de pescado precisam das suas divisórias; a água no convés e de combate a incêndio deve sair cedo para o mar.
5Erros frequentes
Erro: Um tanque quase vazio quase não tem superfície livre.
Correto: Um tanque quase vazio ainda pode ter um FSM elevado. Uma camada pouco profunda pode ocupar toda a largura. Usa as tabelas de tanques; a forma da superfície e o nível de enchimento contam.
Erro: A água no convés escoa sozinha, por isso podes ignorá-la.
Correto: Água retida num poço acrescenta peso no alto e uma superfície livre larga. Desimpede as portas de mar e reduz a velocidade ou altera o rumo.
6Caso prático e chaves de exame
O teu navio de 35 m tem GM de 0,45 m. No mar, planeias encher dois tanques laterais vazios do duplo fundo e renovar a água doce num tanque central largo, tudo ao mesmo tempo.
Ver a resposta
Antes de começar, verifica a sequência do caderno e a estabilidade em cada fase. Deixa o tanque largo de água doce fora da operação até terminares o lastramento. Usa a sequência aprovada para os tanques laterais, limitando superfícies livres sem criar banda excessiva. Volta a verificar o GM líquido e o bordo livre antes de mexeres no tanque central.
Chaves de exame
- FSC = ΣFSM ÷ Δ; GM líquido = GM sólido − FSC.
- Com pequena inclinação, o FSM retangular de largura completa depende do cubo da largura; usa as tabelas para a geometria e o enchimento reais.
- Uma divisória longitudinal estanque a líquidos em duas metades iguais reduz o FSM retangular a um quarto, com pequena inclinação.
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