Arquitetura Naval II estabilidade

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Arquitetura Naval II
Estável
Estável
Estável
• A embarcação é agora inclinada de um pequeno angulo por 
uma força externa
Estável
NEUTRA OU INDIFERENTE
• Uma embarcação encontra-se na condição neutra de estabilidade
se, quando inclinada de um pequeno ângulo por um momento
causado por uma força externa, ela permanece em sua posição
inclinada sem retornar a posição inicialmente vertical.
Considere os pontos G e B de uma embarcação em sua posição
vertical flutuando em águas tranqüilas como mostrado na figura. A
posição do metacentro inicial transversal (M) encontra-se
coincidente com G.
NEUTRA OU INDIFERENTE
NEUTRA OU INDIFERENTE
• A embarcação agora é inclinada de um pequeno angulo por 
um momento causado por uma força externa.
NEUTRA OU INDIFERENTE
• Uma vez que a embarcação possui GM = 0, as
linhas de ação da força peso Wf e empuxo Bf
permanecem na mesma vertical; não
existindo nenhuma separação horizontal entreexistindo nenhuma separação horizontal entre
elas quando a embarcação é inclinada de um
pequeno ângulo assim, o braço de
endireitamento GZ não existe e o momento de
restauração e nulo.
NEUTRA OU INDIFERENTE
• Na condição de equilíbrio neutro, o braço de 
endireitamento GZ não existe. G encontra-se 
na mesma altura de M, a embarcação possui 
GM igual a zero. A embarcação irá ficar em um GM igual a zero. A embarcação irá ficar em um 
ângulo pequeno de inclinação transversal 
indeterminado após a retirada das forças 
externas que a retiraram da posição de 
equilíbrio inicial.
NEUTRA OU INDIFERENTE
• Se por outro lado, a embarcação inclinada a
ângulos maiores, o centro de carena (B) irá
mover-se mais para o bordo em relação ao
centro de gravidade (G). Isso criará um braçocentro de gravidade (G). Isso criará um braço
de endireitamento positivo GZ, causando o
retorno da embarcação para um ângulo
pequeno, não determinado de inclinação
quando as forças externas forem retiradas.
NEUTRA OU INDIFERENTE
NEUTRA OU INDIFERENTE
• Quando inclinado além de pequenos ângulos
a posição do metacentro transversal inicial
(M) não permanece fixa não sendo possível
mais usarmos o termo inicial. Para ângulosmais usarmos o termo inicial. Para ângulos
maiores de inclinação, M pode ser assumido
como estando em uma posição indeterminada
na linha de ação da força de empuxo (Bf) em
qualquer instante.
CONDIÇÃO INSTÁVEL E ÂNGULO DE 
“BANDA PERMANENTE”
• Uma embarcação encontra-se em condição
instável de estabilidade se, quando inclinado
de um pequeno angulo através de um
momento provocado por uma força externa,momento provocado por uma força externa,
ela continua a se inclinar mesmo depois de
retirada a força externa.
Instável
• Considere os pontos G e B de uma
embarcação flutuando em águas tranqüilas na
posição vertical como mostrado na figura. A
posição do metacentro inicial transversal (M)posição do metacentro inicial transversal (M)
encontra-se abaixo de G.
Instável
Instável
• A embarcação agora se inclina de um pequeno angulo
Instável
• Considere a linha de ação de Wf e Bf. As forças
estão agindo de tal forma que provocam um
momento de inclinar mais a embarcação. O braço
GZ é um braço de emborcamento.GZ é um braço de emborcamento.
• A questão que vem agora é a seguinte: Irá à
embarcação emborcar? Possível! Uma vez que a
embarcação continue a inclinar-se, o centro de
carena (B) irá mover-se para o bordo a medida
que o volume submerso muda a sua forma.
Instável
• Admitindo que o centro de carena possa
mover-se suficientemente para o bordo a
ponto de encontra uma posição vertical
abaixo de G, assim o braço de emborcamentoabaixo de G, assim o braço de emborcamento
irá desaparecer e a embarcação irá equilibra-
se em um ângulo de banda. Se, entretanto o
centro de gravidade estiver muito elevado, B
não encontrará uma posição de equilíbrio e a
embarcação irá provavelmente emborcar.
Instável
Instável
• Se a embarcação inclinar-se alem do ângulo
de banda, o centro de carena (B) irá mover-se
no sentido de afastar-se do centro de
gravidade (G). Isso irá causar um braço degravidade (G). Isso irá causar um braço de
endiretamento positivo (GZ) que irá agir no
sentido de retornar a embarcação para o
angulo de banda anterior.
Instável
Instável
• Uma embarcação equilibrada em um angulo de banda
encontra-se em condição de potencial risco. Se vento
e/ou onda causarem um jogo na embarcação, ela
teoricamente terá o mesmo angulo de equilíbrio
também no bordo oposto. Porém, o momento datambém no bordo oposto. Porém, o momento da
embarcação quando ela está no movimento de jogo
pode ser suficiente para emborcá-la. Em outro evento, a
movimentação de uma carga interna pode também
causar uma situação ainda pior. O efeito de “superfície
livre” em tanques parcialmente cheios é a principal
causa de instabilidade inicial de embarcações. Iremos
estudar este efeito com detalhe em uma seção adiante.