7/26/2019 practica de estabilidad inicial
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ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORALFACULTAD DE INGENIERA MARTIMA, CEINCIAS
BIOLGICAS, OCENICAS Y RECURSOS NATURALES
Practica de arq itect ra !a"a# II
I!$# e!cia% de #a % &er$icie #i're ( &e%)% % %&e!did)%
I!te*ra!te%+c#ei!er ic-ae# ari! 'ar.)#a
Da i/! $a#c)!e%
Pr)$e%)r0a1+I!*2 Da!ie#a Be!ite%
Fec-a de e!tre*a+3456753689
1
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82 RESUMEN E:ECUTI;O+
Se espera saber el comportamiento de un barco cuando este flota, ya que intervienen muchosfactores que cambian su movimiento, esto ocurre cuando adicionamos grandes pesos slidos y los
movemos de una posicin a otra dentro del barco o si trasportamos liquido se necesitan de grandestanques para poder transportarlos, dichos lquidos y pesos produce un gran aporte en el cambio demovimiento afectando el centro de gravedad de la embarcacin cambiando as sus
propiedades(alteraciones en sus dimensiones ) , en la primera prueba de inclinacin se utiliza untanque parcial mente lleno de agua para as escorarlo varias veces , considerando el movimiento de
pesos dentro del prototipo , esto hace que a varios movimiento del buque este se escore a diferentesngulos de inclinacin y as poder hacer una relacin con el Angulo escorado vs el momento que se
produce al mover cada uno de los pesos !n principio el "# no vara mucho ya que el peso dellquido que se adiciona solo provoca un poco la posicin del centro de gravedad del barco enconsecuencia el "# no tiene grandes cambios
!n el caso de los pesos suspendidos se debe tener en cuenta que para cada variacin de altura del peso suspendido el centro de gravedad del prototipo cambia, ya que se considera que este peso seencuentra en el punto de suspensin
!n esta e$periencia podemos analizar algunas relaciones que tienen las dimensiones un barco y lacarga que esta lleva para de una u otra forma predecir en cuanto falla o cuanto peso m$imo debetener la embarcacin, si es de mover carga o no, considerando muchos factores meteorolgicos quetiene el barco a causa de navegar en el mar, ya sea el movimiento de las olas la fuerza del viento, elcambio de densidad del agua, etc
32 OB:ETI;OS+
%erificar las relaciones tericas deducidas en clases sobre la influencia de superficies libres y pesossuspendidos sobre el &" de un buque modelo
'omparar propiedades tericas con e$perimentales, es decir para el caso de la primera pruebacomparar el ' y el desplazamiento
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Ahora consideremos la viga nueva, como se muestra en la -igura 2 (b) Su centro de gravedadestar en una nueva longitud en el centro (".), y la nueva masa, ( 3 1) +g, produce un giro comoconsecuencia de ( 3 1) $ "". +g m con respecto a "
-igura . (b)
!stos momentos de vuelco debe volver a ser igual, es decir4
5e lo anterior se puede concluir que cuando la masa se a6ade a un cuerpo, el centro de gravedad
del cuerpo se mueve directamente hacia el centro de gravedad de la masa a6adida, y la distanciaque se mueve ser dada por la frmula4
-igura 7
Aicaci=! a #)% ' q e%2
!n cada una de las figuras anteriores, " representa la posicin del centro de gravedad de la naveantes de que la masa de toneladas 1 se haya cargado 5espu8s que la masa se ha cargado, " semover directamente hacia el centro de gravedad de la masa agregada (es decir, de " a ".)
Adems, en cada caso4
3
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E$ect) de #)% Pe%)% S %&e!did)%2
!l centro de gravedad de un cuerpo es el punto por el que la fuerza de gravedad act9a verticalmentehacia aba/o 'onsideremos el centro de gravedad de un peso suspendido en la cabeza de una pluma
o brazo de una gr9a como se muestra en -igura :
-igura :
Se puede ver en la -igura ; que si el buque est en posicin vertical o inclinada en cualquierdireccin, el punto en el buque donde la fuerza de la gravedad puede considerarse que act9averticalmente hacia aba/o es "., (el punto de suspensin)
As, el centro de gravedad de un peso suspendido se considera que est en el punto de suspensin
42 PROCEDIMIENTO E>PERIMENTAL+
INFLUENCIA DE SUPERFICIES LIBRES
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PRUEBA DE INCLINACION Y ASIENTO+
0esar el modelo y los bloques a usarse en cada prctica
'oloque el modelo en el agua y verificar que el buque no este escorado
registre las alturas desde la cubierta al agua, en 0roa, seccin media ( b y !b) y 0opa ( b y !b)
>bique los cuatro pesos (? b y ? !b), que van a desplazarse y mida la distancia que van atrasladarse
%aya trasladando uno a uno los pesos hacia la banda opuesta y registrando las inclinaciones que se producen, debiendo completarse en total ; movimiento, como se muerta en la -igura
5
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5. DATOS E>PERIMENTALES+
-ree Surface
= 38,89 Kg
M =
0
39,1 (22,12 )+ 61,2 (16,67 ) x (38,89 )= 0 x = 4,15
LCG = 4,15 cm= LCB
Di e!%i)!e% de# ta!q e+
Inercia = 81223,15
6
7,5 7,524
22,2
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= 1 g / cm3
Ta!q e "ac?)+
free boardproa 32,8 32,8
Mid shipsection
BB 21,8 21,7EB 21,6
stern BB 25 25EB 25
Supercie
ibre !an"ue
#ac$o
Masa
W(N)
(Grados)
(radianes) x
Momento tan() GM
%,61 %,61 1,5 %,%2618 13 13,845 %,%2618614,872
986
%,55 %,55 2,&%,%5%61466
7 13 28,145%,%5%657
&15,528
221%,48
5%,48
5 1,7%,%2&67%66
7 13 15,535%,%2&67&
414,743
979
%,52 %,52 %,5%,%%872666
7 13 2,%15%,%%8726
&7,61 7
96
%,61 %,61 '1
'%,%1745333
3 13 '13,845'
%,%1745521,321
649
%,55 %,55 '2,4 '%,%41888 13 '28,145'
%,%41&1318,355
58
%,485
%,485 '1
'%,%1745333
3 13 '15,535'
%,%1745523,682
532
%,52 %,52 % % 13 '2,%15 %3 ,132
388
'4% '3% '2% '1% % 1% 2% 3% 4%
'%(%6
'%(%4
'%(%2
%
%(%2
%(%4
%(%6
f)*+ , %* - %
tan()
Momento
7
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m= 0,0016 m= 1
GMt GMt =
1 m
GMt = 138,89 0,0016
GMt = 16,07 cm
.a/ado)cm+
0esp/a amiento Mt )cm+
11,67 38,8& 16,%7
Ta!q e %e i##e!)
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%,55 %,55 '2,6 '%,%45378667 13 '28,145'
%,%4541
%,485 %,485 '1,3 '%,%2268&333 13 '15,535
'%,%226&
3
%,52 %,52 % % 13 '2,%15 %
'4% '3% '2% '1% % 1% 2% 3% 4%
'%(%6
'%(%4
'%(%2
%
%(%2
%(%4
%(%6
!(x) " x #
tan()
m= 0,0017
m= 1
GMt GMt =
1 m
Mt = 1
41,89 0,0017
GMt = 14,04 cm
KG = GMt 1 GMt 2 KG = 16,07 14,04
KG = 2,03
.a/ado)cm+
0esp/a amiento mt )cm+ $%G
12,27 41,8& 14,%4 2, 3
Ta!q e L#e!) 09L1+
free boardproa 32,7 32,7
Mid shipsection
BB 2%,7 2%,75EB 2%,8
stern BB 23,4 23,45EB 23,5
&
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Super cie ibre
!an"ue//eno
Masa
W(N)
(Grados)
(radianes) x Momento tan()
%,61 %,61 1,5 %,%2618 13 13,845%,%2618
6
%,55 %,55 2,& %,%5%614667 13 28,145%,%5%65
7&%,48
5 %,485 1,7 %,%2&67%667 13 15,535%,%2&67
&4
%,52 %,52 %,4 %,%%6&81333 13 2,%15%,%%6&8
14
%,61 %,61 '1,1 '%,%1&1&8667 13 '13,845
'%,%1&2%
1
%,55 %,55 '2,1 '%,%36652 13 '28,145
'%,%3666
8
%,485 %,485 '1,3 '%,%2268&333 13 '15,535
'%,%226&
3
%,52 %,52 '%,1 '%,%%1745333 13 '2,%15
'%,%%174
5
'4% '3% '2% '1% % 1% 2% 3% 4%
'%(%6
'%(%4
'%(%2
%
%(%2
%(%4
%(%6
!(x) " x #
tan()
m= 0,0016 m= 1
GMt GMt =
1 m
GMt = 144,89 0,0016 GMt
= 13,92 cm
KG = GMt 1 GMt 2 KG = 16,07 13,92
KG = 2,15
.a/ado)cm+ 0esp/a amiento mt )cm+ $%G
1%
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12,27 44,8& 13,&2 2,15
&ner'iaeso
s*e'i+'oes*-a ami
ento$%G(/eor
i'o)$%G( x*erim
enta-) 0 de rror81223,15 1 3&,5 2,%56 2,%3 1081223,15 1 44,8& 1,8%& 2,15 190
teorico = 39,5 Kg
3
KG = Inercia
KG =1 g
cm 381223,15 m4
42,5 1000 g KG 3= 1,911 m
6
KG = Inercia KG =
1 gcm 3
81223,15 m4
45,5 1000 g
KG 3= 1,785 m
'
11
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&ner'iaeso
s*e'i+'oes*-a ami
ento$%G(/eor
i'o)$%G( x*erim
enta-) 0 de rrorTanque
3L 81223,15 1 42,5 1,&11 2,%3 60Tanque
6 L 81223,15 1 45,5 1,785 2,15 2 0
Gr +'a de- %G s
M M38,8& 15,52 16,%7 31,5&41,8& 17,55 14,%4 31,5&44,8& 17,67 13,&2 31,5&
38 3& 4% 41 42 43 44 45 4614
14(5
15
15(5
16
16(5
17
17(5
18f)*+ %(36* - 1(&
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%,%4%14267
%,%4%16424
%,485 %,485 '1,2'
%,%2%&44 13 '15,535
'%,%2%&47
%6
%,52 %,52 % % 13 '2,%15 %
'4% '3% '2% '1% % 1% 2% 3% 4%
'%(%6
'%(%4'%(%2
%
%(%2
%(%4
%(%6
f)*+ %* - %
tan)@+
0 11,&
Masa > )?+ @) rado
s+ @)radian
es+ >* Momento tan)@+
%,61 %,61 1,5 %,%2618 13 13,845%,%26185
&8
%,55 %,55 2,8%,%4886&
33 13 28,145%,%48&%8
27
%,485 %,485 1,7 %,%2&67%67 13 15,535 %,%2&67&38
%,52 %,52 %,5%,%%8726
67 13 2,%15%,%%8726
8&
%,61 %,61 '%,&'
%,%157%8 13 '13,845
'%,%157%&
2&
%,55 %,55 '2,3
'%,%4%142
67 13 '28,145
'%,%4%164
24
%,485 %,485 '1,1
'%,%1&1&8
67 13 '15,535
'%,%1&2%1
%3%,52 %,52 % % 13 '2,%15 %
'4% '3% '2% '1% % 1% 2% 3% 4%
'%(%6'%(%4'%(%2
%%(%2%(%4%(%6
f)*+ %* - %
tan)@+
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0 22,2
Masa > )?+ @) rado
s+ @)radian
es+ >* Momento tan)@+
%,61 %,61 1,5 %,%2618 13 13,845%,%26185
&8
%,55 %,55 2,8%,%4886&
33 13 28,145%,%48&%8
27
%,485 %,485 1,6%,%27&25
33 13 15,535%,%27&32
5&
%,52 %,52 %,5%,%%8726
67 13 2,%15%,%%8726
8&
%,61 %,61 '1
'%,%17453
33 13 '13,845
'%,%17455
11
%,55 %,55 '2,3
'%,%4%142
67 13 '28,145
'%,%4%164
24
%,485 %,485 '1,1
'%,%1&1&8
67 13 '15,535
'%,%1&2%1
%3%,52 %,52 % % 13 '2,%15 %
'4% '3% '2% '1% % 1% 2% 3% 4%
'%(%6
'%(%4
'%(%2%
%(%2
%(%4
%(%6
f)*+ %* - %
tan)@+
0 31,2Masa > )?+
@) rados+
@)radianes+ >* Momento tan)@+
%,61 %,61 1,5 %,%2618 13 13,845%,%26185
&8
%,55 %,55 2,8
%,%4886&
33 13 28,145
%,%48&%8
27%,485 %,485 1,6
%,%27&2533 13 15,535
%,%27&325&
%,52 %,52 %,5%,%%8726
67 13 2,%15%,%%8726
8&
%,61 %,61 '1
'%,%17453
33 13 '13,845
'%,%17455
11
%,55 %,55 '1,7
'%,%2&67%
67 13 '28,145
'%,%2&67&
38%,485 %,485 '1,2 '
%,%2%&4413 '15,535 '
%,%2%&47%6
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%,52 %,52 % % 13 '2,%15 %
'4% '3% '2% '1% % 1% 2% 3% 4%
'%(%4
'%(%2
%
%(%2%(%4
%(%6
f)*+ %* - %(%1
tan)@+
0 31,2
Masa > )?+ @) rado
s+ @)radian
es+ >* Momento tan)@+
%,61 %,61 1,5 %,%2618 13 13,845%,%26185
&8
%,55 %,55 2,&%,%5%614
67 13 28,145%,%5%657
&3
%,485 %,485 1,6%,%27&25
33 13 15,535%,%27&32
5&
%,52 %,52 %,5%,%%8726
67 13 2,%15%,%%8726
8&
%,61 %,61 '%,&'
%,%157%8 13 '13,845
'%,%157%&
2&
%,55 %,55 '2,2
'%,%383&7
33 13 '28,145
'%,%38416
21
%,485 %,485 '1,6
'%,%27&25
33 13 '15,535
'%,%27&32
5&%,52 %,52 % % 13 '2,%15 %
'4% '3% '2% '1% % 1% 2% 3% 4%
'%(%6
'%(%4
'%(%2
%
%(%2
%(%4
%(%6
f)*+ %* - %
tan)@+
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
. !l centro de gravedad de un cuerpo se mueve directamente hacia el centro de gravedad decualquier peso a6adido? !l centro de gravedad de un cuerpo se mover en direccin opuesta al centro de gravedad decualquier peso eliminado
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: !l centro de gravedad de un cuerpo se mueve paralelo al desplazamiento del centro degravedad de cualquier peso movido dentro del cuerpo@ o importa dnde estuvo inicialmente el peso B B en el buque con respecto a la " 'uandoeste peso se mueve hacia aba/o del mismo, el " del buque tambi8n se mueve hacia aba/o a una
posicin inferior !n consecuencia, la estabilidad del buque se incrementa por que el &"
disminuye2 o importa dnde estuvo inicialmente el peso B B en el buque con respecto a la " 'uandoeste peso se mueve hacia arriba, el " del buque tambi8n se mueve hacia arriba a una posicinms elevada !n consecuencia, la estabilidad del buque se ve disminuida porque el &" aumenta7 !l desplazamiento del centro de gravedad del cuerpo en cada caso est dado por la frmula4
5onde 1 es la masa del peso a6adido, eliminado o desplazado, es el desplazamiento final del buque, y d es, en . y ?, la distancia entre los centros de gravedad, y en :, la distancia a trav8sdel cual el peso se desplazaC 'uando un peso se suspende, su centro de gravedad se considera en el punto de suspensin
Rec) e!daci)!e%+
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Medici)! ( e%ta'i#idad de# &r)t)ti&)+
!* #)% de E%c)rad) a# )"er !a &e%)+
Pr)*ra a% de ca#c #)+