Click here to load reader
Upload
seto
View
268
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
10. Centroids and Center of Gravity #2
Citation preview
A.A. B. Dinariyana
Jurusan Teknik Sistem PerkapalanFakultas Teknologi Kelautan ITS Surabaya
2013
A.A. B. Dinariyana
Jurusan Teknik Sistem PerkapalanFakultas Teknologi Kelautan ITS Surabaya
2013
Titik apung (center of flotation) adalah titikpusat gravitasi atau titik pusat dari luasanwater-plane yang merupakan titik acuankeolengan kapal (heels) maupun trim.
Titik ini secara longitudinal harus terletakpada tengah-tengah kapal (amidship). Namun secara praktis, dapat terletak sedikitdidepan ataupun dibelakang titik tengahkapal.
2
Titik pusat suatu bidang dapat dihitung denganmembagi moment dengan luasannya. Sebagai contoh, luasan water-plane dapat dihitung
dengan aturan Simpson, dimana lebar digunakansebagai ordinat.
Jika moment dari lebar terhadap suatu titik dipakaisebagai ordinat, total moment dari luasan pada titiktersebut akan dapat dihitung.
Jika total moment selanjutnya dibagi dengan total luasan, maka jarak titik pusat terhadap suatu titikdapat dicari.
3
4
Selanjutnya nilai dari integral dihitung dengan aturan Simpson dimana
variabel y digunakan sebagai ordinat.
5Nilai dari integral dihitung dengan aturan Simpson dimana nilai xy
digunakan sebagai ordinat.
Selanjutnya jarak antara titik pusat apung (center of flotation) X dari
OY adalah:
Pada tabel perhitungan dengan
Simpson
1/ 2 lebar sebuah kapal dengan panjang 150 m dari belakang ke depan berturut-turut adalah:
0; 5; 9; 9; 9; 7; 0
Hitung jarak center of flotation dari depan kapal.
6
7No .
Ordinate
ordinate F.S. Product of
Area
Levers from
A
Moment
Function
1
2
3
4
5
6
7
0
5
9
9
9
7
0
1
4
2
4
2
4
1
0
20
18
36
18
28
0
0
1
2
3
4
5
6
0
20
36
108
72
140
0
1 = 120 2 = 376
8
120
1/ 2 lebar sebuah kapal dengan panjang 75 m dari belakang kedepan berturut-turut adalah:
0; 1; 2; 4; 5; 5; 5; 4; 3; 2; 0
Jarak antara tiga ordinat pertama dan tiga ordinat terakhir adalahsetengah dari jarak ordinat lainnya. Hitung jarak center of flotation relatif terhadap amidships.
9
10
11
1 = 85,5
2 = -11,5
Buoyancy adalah daya apung, kemampuan
mengapung, atau gaya tekan air keatas
terhadap lambung kapal.
Center of buoyancy adalah titik tekan
keatas/titik benam/titik boyansi yang
merupakan titik berat dari gaya tekan air
keatas terhadap lambung kapal
12
KB adalah jarak antara lunas ke titik benamkapal.
Aturan Simpson dapat digunakan untukmenentukan letak titik B (buoyancy) yang dihitung dari titik K (keel)
Karena center of buoyancy merupakan titik pusatgravitasi dari sebuah volume yang tercelupdidalam air, maka untuk menghitung tinggi KB, pertama-tama perlu dihitung luasan setiapwater-plane.
13
Volume displasmen dapat dihitung menggunakan aturanSimpson dimana luasan waterplane sebagai ordinat dariSimpsons rule.
Momen dari luasan ini terhadap lunas selanjutnya dihitunguntuk menghitung momen total dari volume yang tercelup ini terhadap lunas (keel).
KB didapat dengan membagi momen total terhadaplunas dengan volume displasmennya.
Langkah untuk mencari KB sama dengan langkah yang digunakan untuk menghitung center of flotation yang merupakan titik pusat gravitasi sebuah bidang duadimensi untuk tiap waterplane.
14
Sebuah kapal mengapung pada sarat air 6 m dengan posisi
even keel. Luasan waterplane-nya dapat dilihat sebagai
berikut:
15
Draft
(m)0 1 2 3 4 5 6
Area
(m2)5000 5600 6020 6025 6025 6025 6025
Hitung KB dari kapal tersebut
16
Water plane Area F.S.Product of
Area
Levers from
A
Moment
Function
A
B
C
D
E
F
G
6025
6025
6025
6025
6020
5600
5000
1
4
2
4
2
4
1
6025
24100
12050
24100
12040
22400
5000
6
5
4
3
2
1
0
36150
120500
48200
72300
24080
22400
0
1 = 105715 2 = 323630
17
KB = Moment about keel
Volume of Displacement
KB = 2
1x Cl
KB = 3,06 m
Ship Stability for Masters and Mates, Fourth
Edition, Revised, D.R. Derrett, B-H Newnes,
1990
18