8/13/2019 Altura metacntrica 1

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INTRODUCCION

Altura metacntrica es la ubicacin relativa de dos puntos importantsimos para definir

el equilibrio de un cuerpo flotante. El primer punto es el centro de gravedad (G) y el

otro el metacentro transversal inicial con ordenadas KG y KM respectivamente.La altura metacntrica es una medida importante cuando consideramos la estabilidad

de cuerpos flotantes como barcos.

GENERALIDADES

Para el equilibrio esttico del ponton, el peso total (W) el cual acta a travs del centro

de gravedad (G) debe ser igual al de la fuerza de flotabilidad o empuje la cual acta a

travs del centro de flotabilidad (B) localizado al centroide de la seccin transversal

sumergida. Cuando el ponton se inclina a un pequeo ngulo, el metacentro (M) esidentificado (siempre vertical) y BG extendida. Para el equilibrio estable, M debe estar

por encima de G.

DESEMPEO DE LA COMPRENSION

1-Para cada posicin del centro de gravedad, trace una grafica de altura metacntrica

contra el ngulo de escora.

2-Sobre esta grafica extrapolar la posicin de GM cuando el ngulo es 0

3- Que entendemos por altura metacntrica?

R= Altura metacntrica transversal inicial: Se define as al segmento . Es la ubicacin

relativa de dos puntos importantsimos.

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Altura metacntrica

metacntrica transversal inicial: Se define as al segmento . Es la ubicacinrelativa de dos puntos importantsimos para definir el equilibrio de un cuerpo flotante.

El primer punto es elcentro de gravedad (G) y el otro elmetacentro transversalinicial

con ordenadas KG y KM respectivamente.

Si tomamos como origen de las coordenadas a la lnea base tendremos que:

Al efecto de analizar elequilibrio de un buque podemos afirmar que el mismo ser:

Estable si Inestable si Indiferente si

Segn sea la altura metacntrica, positiva, negativa o nula.

Estabilidad transversal inicial (Para pequeos ngulos de escora)

Supongase un buque, cuyo corte transversal se muestra en la figura superior, en

posicin de equilibrio, su peso (desplazamiento D) aplicado en elcentro de gravedadG. se ve equilibrado por el empuje E, aplicado en elcentro de carena C.

http://es.wikipedia.org/wiki/Centro_de_gravedadhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Metacentro_transversal_inicial&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Metacentro_transversal_inicial&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Metacentro_transversal_inicial&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_mec%C3%A1nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Desplazamiento_%28n%C3%A1utica%29http://es.wikipedia.org/wiki/Centro_de_gravedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Centro_de_carenahttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flotacion1.PNGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flotacion1.PNGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flotacion1.PNGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flotacion1.PNGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flotacion1.PNGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flotacion1.PNGhttp://es.wikipedia.org/wiki/Centro_de_carenahttp://es.wikipedia.org/wiki/Centro_de_gravedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Desplazamiento_%28n%C3%A1utica%29http://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_mec%C3%A1nicohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Metacentro_transversal_inicial&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Centro_de_gravedad

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Si por accin de un momento externo el buque es llevado a la posicin indicada en la

figura inferior, adoptando un ngulo respecto de la vertical denominado (Phi) y

luego dejado libre podemos decir:

El desplazamiento se mantiene invariable y aplicado en G. El Empuje tambin se mantiene constante pues sucarena lo es, pero no as su

forma, por lo que el centro de carena se desplaza a la posicin C1. Se genera as

una nueva recta de accin y un momento adrizante Mom= D. , que tiendea hacer regresar al buque a la posicin inicial.

El secreto para comprender el efecto de la estabildad transversal de un buque radica

en entender que todas las fuerzas se mantienen constantes pero no as el punto de

aplicacin del empuje, que merced a la forma del casco, hace que el centro de

gravedad del volumen de agua desplazado, esto es, el centro de carena o empuje se

desplace lateralmente dando origen al brazo adrizante.

Estado final del periodo de rlido, Flotacin Uno.De esto se deduce que si un cuerpo

flotante sufre unaescora,esta ser revertida al cambiar de posicin el centro de

carena (C). Si el centro de carena no cambia de posicin, el cuerpo zozobra. Ese es el

caso de un buque con forma de cilindro, cualquier cambio en la disposicin de la carga

lo hara zozobrar.

Determinacin del brazo adrizante

Del tringulo rectngulo formado por los puntos GZM se deduce que.

= x

por lo que debemos abocarnos a la determinacin del segmento (altura

metacntrica) para poder cuantificar el brazo adrizante.

http://es.wikipedia.org/wiki/Carenahttp://es.wikipedia.org/wiki/Escorahttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flotacion1.PNGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flotacion1.PNGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flotacion1.PNGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flotacion1.PNGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flotacion1.PNGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flotacion1.PNGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flotacion1.PNGhttp://es.wikipedia.org/wiki/Escorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Carena

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La coordenada vertical del punto M ( )es una variable en funcin del calado del

buque, es decir de la condicin de carga en el instante considerado. Se obtiene de las

curvas de atributos de carena derecha que son suministradas por el astillero. Se ingresa

en las mismas con el calado medio y se obtine la posicin vertical del metacentrocontado desde el origen K.

Resta ahora determinar esto es, la posicin vertical del centro de gravedad del

buque. El que tambin es una variable y depende entre otros muchos factores de la

distribucin de pesos a bordo.

Este valor surge de la aplicacin del concepto de sumatorias de momentos estticos

respecto de un plano(teorema de Varignon). Es decir, en un sistema de fuerzas, el

momento de la resultante es igual a la sumatoria de los momentos de las componentes

parciales.

Planilla para clculo de KG:

Para efectuar esta sumatoria se cuenta a bordo con planillas que contemplan cada uno de

los compartimentos de carga, tanques de combustible, lastre, provisiones y por supuestoel peso y posicin del C de G del buque vaco. En la actualidad todos estos clculos se

efectan mediante programas de ordenadores que no solo agilizan la operacin sino que

aseguran la exactitud.

La realidad es que para un buque portacontenedores esta planilla tiene tantos tems

como contenedores y contempla las coordenadas vertical y longitudinal de cada

elemento.

Para el desplazamiento calculado (planilla) se obtiene de las curvas de atributos de

carena derecha, el calado para agua dulce o salada segn sea el caso y la posicin

vertical del punto M ( )

http://es.wikipedia.org/wiki/Atributos_de_la_carena_derechahttp://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Varignon_%28mec%C3%A1nica%29http://commons.wikimedia.org/wiki/File:CalculoKG.PNGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:CalculoKG.PNGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:CalculoKG.PNGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:CalculoKG.PNGhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:CalculoKG.PNGhttp://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Varignon_%28mec%C3%A1nica%29http://es.wikipedia.org/wiki/Atributos_de_la_carena_derecha

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Una vez determinado la coordenada vertical del centro de gravedad ( ) se estar en

condiciones de determinar elsegmento GM.Y del anlisis de ste se tendr un idea de

la estabilidad trasversal inicial.

La convencin para la salvaguarda de la vida humana en el mar (SOLAS)determina el

criterio de estabilidad trasversal inicial que debern cumplir las embarcaciones deacuerdo a las caractersticas propias.

Adems del criterio de la OMI existen otros adoptados por distintas autoridades de

aplicacin.Se deber tener en cuenta la estabilidad a grandes ngulos y la estabilidad

dinmica para conocer en profundidad el grado de seguridad que brinda una

determinada condicin de carga.

El peso de la espada se opone a la escora.Se pueden distinguir 2 tipos de estabilidad.

Una dada por la forma del buque y otra por la distribucin de pesos en el buque.La

estabilidad de la forma es evidente en el caso decatamaranes,que con sumanga

impide el volcamiento.La estabilidad por pesos es la que se da en unaJola cuya espada

puede contrarrestar el desvo del centro de gravedad de la nave.

Objetivo General

* Desarrollar conocimientos en lo concerniente a la altura metacntrica mediante el

estudio de la misma.

Objetivos especficos:

* Encontrar la altura metacntrica

* Conocer los instrumentos usados en la determinacin de la atura metacntrica a fin

de adquirir dominio a la hora de la prctica.

* Adquirir por medio de la practica conocimientos acerca de que es la altura

metacntrica, forma de calcular y conocer las diferentes frmulas necesarias para su

estudio y comprensin.

http://es.wikipedia.org/wiki/Altura_metac%C3%A9ntricahttp://es.wikipedia.org/wiki/SOLAShttp://es.wikipedia.org/wiki/Criterios_de_estabilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Catamar%C3%A1nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Manga_%28n%C3%A1utica%29http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Jola&action=edit&redlink=1http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Segeln_Gewichtsstabilitaet.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Segeln_Gewichtsstabilitaet.jpghttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Jola&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Manga_%28n%C3%A1utica%29http://es.wikipedia.org/wiki/Catamar%C3%A1nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Criterios_de_estabilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/SOLAShttp://es.wikipedia.org/wiki/Altura_metac%C3%A9ntrica

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