9

Click here to load reader

10. Centroids and Center of Gravity #2

  • 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