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Estabilidade de embarcações de recreio: metacentro, tipos de equilíbrio, deslocação de pesos, curva GZ e ângulo de estabilidade nula (AVS)

6 lições
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A curva GZ: braço máximo, AVS e área

1A lição em palavras simples

Numa frase

A curva GZ mostra o braço de endireitamento a cada ângulo de adornamento. Leia quatro elementos: inclinação inicial, pico, AVS e área.

Ler a curva

A curva GZ, ou curva de estabilidade estática, representa GZ em função do ângulo de adornamento para uma dada carga. Perto da posição direita, a sua inclinação corresponde a GM: uma recta da origem até GM a 57,3° é tangente ao início da curva. Depois, GZ cresce, atinge um máximo e volta a diminuir.

GZ máximo

O pico é o maior braço de endireitamento do seu barco; aí lê o respectivo ângulo. Num monocasco lastrado, o pico costuma ficar acima do adornamento normal à vela. Num catamarã, costuma ocorrer a pequeno adornamento, perto de o casco de barlavento sair da água. O ângulo depende da concepção: leia a curva desse iate.

AVS

O ângulo em que GZ volta a zero após o intervalo positivo é o ângulo de perda de estabilidade, AVS. Além dele, o braço estático do iate intacto actua no sentido da inversão. Essa tendência não garante que vire. Muitos monocascos de cruzeiro têm AVS perto de 110–130°, mas use a curva real do seu iate.

Área e energia

A área positiva de GZ mede uma barreira idealizada de energia de endireitamento. Multiplique a área, com adornamento em radianos, pelo peso do barco enquanto força para obter trabalho de endireitamento. O adornamento inicial e a acção do vento afectam a barreira restante; isto não prevê uma dimensão segura das ondas. O ângulo de alagamento é o adornamento em que uma abertura sem estanquidade efectiva admite água. O alagamento pode invalidar a curva intacta antes do AVS.

Estabilidade invertida

Além do AVS, GZ negativo actua no sentido da inversão. A área negativa mede a barreira idealizada à recuperação da inversão por unidade de peso. No mesmo barco, uma área negativa menor significa menos trabalho para sair da posição invertida. Não garante recuperação nem um tempo de recuperação; contam as ondas, a carga, o alagamento e o estado do iate.

2Dados-chave

Inclinação inicial
Tangente a 0° atinge GM a 57,3° (1 radiano)
AVS
Ângulo em que GZ volta a zero (limite da estabilidade positiva)
Área positiva
Área GZ × peso do barco (força) = trabalho de endireitamento (radianos)
Área negativa
Barreira energética à recuperação da inversão por unidade de peso; sem garantia
GZ máximo
Leia o maior braço e o seu ângulo no pico da curva desse iate

3Pontos-chave

  1. 1

    A inclinação inicial da curva GZ é igual a GM.

  2. 2

    GZ máximo é o maior braço; anote o seu ângulo.

  3. 3

    AVS termina o intervalo de estabilidade positiva; verifique também o alagamento.

  4. 4

    Área GZ × peso do barco (força) = trabalho de endireitamento, com adornamento em radianos; área negativa mede estabilidade invertida.

  5. 5

    Um ângulo de alagamento baixo pode encurtar a curva útil.

4Erros frequentes

  • Erro: GM elevado significa AVS elevado.

    Correto: GM só define o início da curva. Um barco largo e de pouco calado pode ter GM grande e AVS baixo.

  • Erro: Só se atinge o AVS em furacões, por isso não importa.

    Correto: Uma onda íngreme a rebentar pode virar um iate num vendaval. Compare a curva completa, a carga e os limites de alagamento; o AVS, por si só, não estabelece segurança.

5Caso prático e chaves de exame

Situação

Dois iates têm GM igual. A tem AVS de 125°, área negativa pequena e uma abertura desprotegida que admite água a 60°. B tem AVS de 105°, área negativa grande e alagamento a 100°. Pode escolher A para navegar ao largo só pelo AVS?

Ver a resposta

Não. A tem um intervalo positivo intacto mais amplo e menor barreira energética à recuperação da inversão por unidade de peso, mas o alagamento a 60° pode invalidar a curva muito antes do AVS. GM igual e AVS maior não provam maior área positiva nem maior energia necessária para virar. Compare as curvas completas, o deslocamento, a carga real e os limites de alagamento. Nenhum dos iates tem garantia de se endireitar sozinho.

Chaves de exame

  • Curva GZ: inclinação inicial = GM (a tangente atinge GM a 57,3°).
  • GZ máximo e o seu ângulo; AVS onde GZ volta a zero.
  • Área GZ × peso do barco (força) = trabalho de endireitamento (adornamento em radianos). Área negativa mede estabilidade invertida.
  • O ângulo de alagamento pode limitar a curva útil.

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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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