400
Basic Ship Theory

Basic Ship Theory 5E VOLUME1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

basic shipbuilding

Citation preview

Page 1: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ��������� ��������� ������

��� ���� ������

Page 2: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ��������� ��������� ������

Page 3: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ��������� ��������� ������

��� ���� ������

���� ��������� ����� ���� ���� ��� �����

��� � �������� ����� ���� ��� �����

����� ��������� �� ��������� � �� �

������������ �� ���� ��

������ ������ �� ��� ������� ���� �������� �������

Page 4: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ��������� ��������� ������

��������������� ���������� ����� ������ ���� ������ ��� ������ �������� !����� ��"���� # $%�$%�$&% ��!����� �� '��� (���������� ��� ������������ ��"������) ���

� "�� �� ��� '��� (���!��� *�� )���*

+���� *�"������ ", ���) �� -���* �� ���� %./�0����� ������� %.1/ 2�� ��� !��� ��34���� ������� %.�5+����� ������� %..&+���� ������� �$$%

� 67�7 '����� ��� (787 4�**�� �$$%

�� ��)��� �����!��7 9� *��� �� ���� *�"�������� �, "� ��*������� ����, ������� ��� 2��������) *������*,��) �� ������) �� ��, ���� ",���������� ���� ��� ������� �� ��� ����������, �� �����������, �� �� ������ ��� �� ���� *�"��������3 ������� ��� ������� *�� ������ �� �����*,��)�� ������ ����*� �� ���������� ���� ��� *��!������ �� ��� 8�*,��)�������)�� ��� ������� �� %.�� �� ����� ��� ��� � �� � ������� ������ ", ���8�*,��)�� ��������) )���, ���� .$ 4������� 8���� '���� �������(�)���� �%� $��7 **��������� ��� ��� ��*,��)�� ������:� �������*�� ������ �� ��*������ ��, *��� �� ���� *�"�������� ������ "� ����������� ��� *�"�������

!������ "�#���� ������ � � $ #������� %���'������ 67�7 26������ ����3� %.�/;����� ���* �����,7 ; ��� ��7<��7 %� ��7 %;.= ,���������� ��� �����)�� 67�7 '������(787 4�**��%7 9�!�� ������������ �7 0��*"������)>7 4���� >>7 4�**��� (787 2(��� 8������3� %.��;/�57��%

"�#���� �� �� ���� ������ � � $ #������� %���'������ 67�7����� ���* �����,?67�7 '������ (787 4�**��7 ; ��� ��7*7 � 7

8�������= !7%7 ,���������� ��� �����)�� ; !7�7 0��* �,�� ��� ��� ����)�7>������� "�"���)��*����� ���������� ��� �����7>0�9 $1�$/�5./� 2!7%= ��@7 *�*��3 ; >0�9 $1�$/�5.15 2!7�= ��@7 *�*��3%7 9�!�� ������������ >7 4�**��� (787 >>7 4����7

<#%�/ 7'51 �$$%/�57��%;���% �$$%$51�%5

>0�9 $ 1�$/ �5./ �

+�� ����� ����� �� ��� ��������������� ���*�"��������� !���� ��� ��"���� �� ���7"�7��

4,*���� �� >���� �� >���)�� 0������� 0��!���� �!� ��������������,� >���� /$�$$�A ���7����)�������7��

Page 5: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

Introduction........................................................

Symbols and nomenclature..............................

1 Art or science?................................................1.1 Authorities...............................................................

2 Some tools......................................................2.1 Basic geometric concepts.......................................

2.2 Properties of irregular shapes.................................

2.3 Approximate integration..........................................

2.4 Computers..............................................................

2.5 Appriximate formulae and rules..............................

2.6 Statistics.................................................................

2.7 Worked examples...................................................

2.8 Problems.................................................................

3 Flotation and trim...........................................3.1 Flotation..................................................................

3.2 Hydrostatic data......................................................

3.3 Worked examples...................................................

3.4 Problems.................................................................

4 Stability............................................................4.1 Initial stability..........................................................

4.2 Complete stability...................................................

4.3 Dynamical stability..................................................

4.4 Stability assessment...............................................

4.5 Problems.................................................................

5 Hazards and protection..................................5.1 Flooding and collision.............................................

5.2 Safety of life at sea.................................................

5.3 Other hazards.........................................................

Page 6: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

5.4 Abnormal waves.....................................................

5.5 Environmental pollution..........................................

5.6 Problems.................................................................

6 The ship girder................................................6.1 The standard calculation.........................................

6.2 Material considerations...........................................

6.3 Conclusions............................................................

6.4 Problems.................................................................

7 Structural design and analysis......................7.1 Stiffened plating......................................................

7.2 Panels of plating.....................................................

7.3 Frameworks............................................................

7.4 Finite element techniques.......................................

7.5 Realistic assessment of structral elements.............

7.6 Fittings....................................................................

7.7 Problems.................................................................

8 Launching and docking.................................8.1 Launching...............................................................

8.2 Docking...................................................................

8.3 Problems.................................................................

9 The ship environment and human factors...9.1 The external environment. The sea........................

9.2 Waves.....................................................................

9.3 Climate....................................................................

9.4 Physical limitations.................................................

9.5 The internal environment........................................

9.6 Motions...................................................................

9.7 The air.....................................................................

9.8 Lighting...................................................................

9.9 Vibration and noise.................................................

Page 7: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

9.10 Human factors......................................................

9.11 Problems...............................................................

Bibliography.......................................................

Answers to problems........................................

Index...................................................................

Page 8: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

������� �� ��� !"�� � �����

?��� ��� ���� <$����� !� ��� ���� ����$�" ����� 3��� ���" ������� �� ����������� �����@ ����� ��" �!3 &� �$�� ������A ����� ������ ��� ��������"������A ��� ���3� ���� &��!�� ����������" ���$���A ����� ��� ���" ��6������"��� B����$���� �!��������� �$���0�$�� ������� ��� �! !�CA �$�� <$��%�� ����!�� ���$���� ����������� !� ���&����"� ��������� ���!�$������ �!��!�� ����!3����� ��� �!���&�� $���� �!����� �!��$��� ��!�����A !�0&!��� �!��$����"����� ���� ��� !�����!��A ������� ����" ���" �!�� �������� ��� ����������A��� �! ��� ���� �!�� !�@ 2!3����� ��� �$��������� �!������ !� ����� ��������0�$��� 3���� ��� �$��!�� ��� !$� 3��� ����� ���� ����� 3�� *��� �$&������������� �� ����� �� ����@�� 3��� ���" !���� &������� !� ������������ <$��� ����� �������� ���� &���

���� �� ���� ������� ��!�$���!� ��� !������!�@ ���" �������� ������ �! ����6���������� B�� ����� !� �!��"� ����!3�� ��� ����C 3��� 3���� !���� ��!���0$��� !� ����!�� ��� &� ���!��������@ /��� �� ������" �$� �! ��� ��������D�����" ��� �!3�� �!�� !� �!���� �!��$���� ��� ��!��������!� !� ���!�����!�������&��@ ?���� �������� ��� ������� �! !$� �$��������� $������������ !������ ���������$�� ��� ��� �����!����� �� 3���� ����� !������@ /���� ���� �!&� ���!������ 3��� ��� �!�� �������� ������� !� ��� �$&=���E �!�� �!�������!����� �!� ����"���� ���$��$���� �!� �������� 3���� ��� �!� ����!������ �! �&���� ���� &!!%@/�� ����� ��������� �� �6����� �!� !��" &" ������� �� �����!�!�" &$� ���! &"

������� �� �!����" ������@ ����!�� ������ �� �! ��� �!������ !� ��� �$&���� !��������$����� &" ��� �����@ �!�� ������ �!���� �� ��� ���� ��3 "���� !� ��� �3�����������$�" &�!$��� ��������� �$&��� �!����� �!� ��� �����" !� ����� ��� ��!��������� �� ����� &!�� ���������� ��� ���3@ � �$�� &� ���!���4��� !� �!$�������� ��������� �����" $�$���" ����� �!�� �!�� �! ���� � �!�:��� &��3��� �!��"��� �����" �� �! &� ��������@ � ����� !� ����� ��%�� �� � ���$�� !� ����������������� ����� ���� ����"� ����� ���" �!���� !� ������ �!�� <$��� ����� ����!�� ���!����� �����*���� �!�� !� ����@ � ������� ���!������ ������!��� �! �������! ����!�� ����� �$����� ��� �����" !� ����� ��� ��!�����!� !� ��� �����!�����@�����"� �� �!��3��� ��!3� ��!����� �� &���� ���� &" ��� ����!��� ��� �������0��!��� &!���� �!�������@ #$&��� �!����� �!� ��� �����!����� ������� $�!� ���������� ��� !������!�@ /�$�� ���%��� �$�� &� �������� �! ���$�� ��� ���% !� !���������� ��� �!�� ������!$� ����!�� �$�� ������� ������� �������!� �! ��!������� �$&��� ��� ���$��@ ������ �!� ��� �����!����� ����$���� ���������� ���!��� ��� �� �� ���!����� ������ !� ��*���� ���% ���!$�� �������� !� ������!���&��$����@� �!� !� ���!�����!� �� �!3 ������&�� !� ��� �������� ����$���� ���$��� !�

�$�� ��������@ /�%��� ��� !"�� �����$��!� !� ����� ���������� �� �� �������

��

Page 9: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

!� � ������� �!����"� ��� 3�&���� ��%�� ������&�� �$������� !� ��������� ��������� ���&��� ���&��� �! =!�� �� ��� ����$���!�� !� ��� ��������� ��!$��@ ?�������� �� ������&�� �� � �!����� �!�� !� ��0�!�@ ������" ��"����� ���� ����!������ ��!$�� ���F!� <$����" !� ���!�����!� ������&�� �! ��� ����� ��������� �� �!&� 3���!���@ 2!3����� �� �� �!�������� ����� �!� ��� ������� �� ��" ����� ������������ � ���� �!� &���� ���� &!!%�@ /�� �3! ��� �!����������"@ � &����$������������ !� ��� �$&=��� �� ������ &��!�� ���!�����!� ��!� ��� ���������� &� $��� ������������"@ � ���� �����!� 3� ���� ���������� ��� !&=������ !��!���"��� ���������� ��� $������������ �! ���� ��$���� ��� ��������!��� ������� 3!�%@/�� �$��!�� ���� ����� &��� �� � ������ ������� �� �������� =$�� �!3 ��� �!

�! �� ��� �$&=���� !� ���� �������@ � �� �������� �! �!�� ��� &!!%� 3��� ���!����3���� ���� &��!�� �!�� ��� �!�� ��������@ ���� ��� &��� �!�� �� �!��!���� � ������� ���! �����!������ ��� �������� 3!�% 3��� 3���� ��$�������� ��������!���� �$�� &��!�� ��������@ /!3���� ��� ��� !� ���� ������� ������!� ������ �� !$����� !� �!3 ������� ��� �����!���� ��� &��� ����$���3���� 3��� ���� �! ���� ��$������ 3��� ��� ��� !� ��� �������� �! ��� ������������������@ �!�� 3�& ���� ��������� ���� ���! &��� �����@ � �$�� &� ����������� ���� ��������� ������ �!����$���"� �� �! ��� ������ !�

!�����4���!��@ ����" ������� ��� &��� ���� �! ����$�� ��� ������ �� ��� ���� !�3������ &$� ��� ������ ��!$�� ��3�"� ����% �!$��� �!�$����� �! ��� 3���������" ����� ����" �� ������ �� ��� ���� ���" ��� �! &� $���@ ���� ��� ������ ��� ���"!� �� ���� ��� ���������� $�����"��� �$�� ��������� 3��� ����� &� ��������@

.//0 G H � � /

��� �������� �� ��� ��� �������

Page 10: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

� #���$� %�&����

/�� �$��!�� ���� ����&������" ��������� ��!� <$!���� � ����� �$�&�� !� �����0�����@ 2!3����� 3� 3��� �! ��%�!3����� ��� �!����&$��!�� !� ���" ������0��!���� ��� �������� 3!�%��� �! !$� $������������ !� ����� ���������$��� $�!�3�!�� 3!�% 3� ���� ���3�@ ���" 3��� &� 3��� %�!3� �! ��" ��$���� !������������@ /�!�� ����" ��������� �� ��� *��� 3�! ��� ��� �$���������� !���� �$&=���� �$�� �� ����!$���� �"�!���� ��� �!$���� /�"�!�� /��!����%!��!$��3��� ��� �����!�� ��� �����!��� �� ��� ���� &���$�� ����� ����� ����"�!�"�!$� 3��� �����!�� !� ����� ���������$��@?����� ���� �����!��� !$� $������������� 3��� �!�� ������� ��� �!����0

������� ����!�� ��� ���!���� �� �����!�!�" ��� �������� ��� ��� �&����" �!����" !$� �!����� �!��$����!�� ����!���@ �!�� �!��&�� 3!�%��� ��� �!�<$!��� �� ����� 3!�% ��� &��� �!! �������� �!� � &!!% !� ���� ���$��@�� ��� ����&��� �! � �$�&�� !� !�����4���!�� 3���� ���� ���!3�� $� �! ���3

$�!� ����� �$&������!��� ���������!��� =!$����� ��� �!�������� ��!��������@/��� ��� ���&��� $� �! ���$������ ��� <$�����" �!�� !� ��� ����!���� ���0�$����@ /���� ����$�� ��� ������� �!�������� �$�� �� ��� !"�� �����$��!� !������ ���������� ��� ��� �!����" !� ����� ���������� ��� ������ ���������A�������� ����&���������� �$�� �� ��� ������� ����$���!� ��� ������� �����"���� /�"�!� �!��� ������ ������� �������� /����!�!�" ��� �� �A ���������*����!� �!�������A ��� !�������� ����������� �$�� �� ��� �������" !�������� ��� ��� ���������� !� ��� �����!������ /�����!�� ��� ��� ���!��A�$&������!�� �$�� �� ��!�� !� ��� ��������!��� �������� ?���������!� ��� ��� ��������!��� /!3��� /��% �!���������@

����

Page 11: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

'���� ( ����

� ����� "!$�� ��"� ��� �$��!�� ����!���� ��� ����$����!�� !$������ �� ����3!�% ���$���" ����� !��" &" ����� �$�� ���� �$�$��!$��"� ����$���!��@ /�����$!$� ���$�� !� �$�� ������!$�� ��������� ��!� ��� �������� ������� ����6����� ��� ��=!"���� !� ��������� �����@ /!��"� 3���� �� 3!$�� &� �!���&����$�� ��!�!���� ����$����!� �� $�����%�&�� &���$�� ��� ��!��� ���� &������!��� �! ��� ���� !� ��� �!��$���� 3���� ��� ������" �������� ��� ��������!���� &" ������ ���� �!� ��:����!�� ����� ��� ���!����!�� ���!3��� ��� �6���� !�������� �! &� �������� ������"@ � 3!$�� &� �<$���" �!��������� �! ��$��� ���! �!��$��� �����$����!� 3���0

!$� %�!3����� !� ��� &���� ���!����� ����� ��������� ��� ��������!��� 3���� ���!3=$������� �! &� <$����*�� ��� ���������!�� �! &� ��%�!3������@ � ������������ �� �������!�� !� �� ��&�"! ����� �!� �������� 3��� �6��� :!����!�����&����"� ��!�����!�� �!3������ ��������� ���!�$����� ��� ���" �$&0�"�����3������ ���� �6��� � ���� ��������� �! �$�� ���� �� ������@ !� ���� ����!�� ����$��!�� ���� ������� �! ����� �!��$��� �"���� ������ �! ��!�� <$���*�� �!��!���� �$�� ���!����� �!!�� ��� �! ���$�� ���� ��� ��$���� ���!���4�� ����$��������� ���!�" !� 3���� ���" ��� &���� �! ���� �� !� ��� ��" $���������3��� �!���<$����� ��� ��������5� ����!�� 3��� ����� �� ���" ���� ����� 3�"�!3���� ��� &��� �!�$��!� �! �� !3���5� ��!�!��� ���� !� �������" �������@�����$����!� !� ��� �������� !� � ���� �� ������" ������������ &" �$�� � I����5

��� ���������� ��!����� &" ����!��� ���!�������@ ;���$���" ����" ����5� ����0���������� ��� �"���� �6���� ����" !���� ���� �! ���� �!�� �!�� !� �!����������!��� �� ���������@� ��$�� ������������!� !� ��� ��!���� !� �������� � ���� �� !$������ �� ���

*�$��@

���

Economics of tradeor

Military objective

Volume Hull shape Weight

Resistance & Propulsion Dimensions

Safety

Architecture

Structure

ProductionManoeuvringFlotation & stabilityChoice of machinery

Design

Page 12: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

/��� ��� !� �!$���� !��" � &��������@ �!��!���� ��� ���!3� ��!$�� �����" &��!������ �� &!�� �������!��A �!� �������� ��� ��!��� !� ��������" �! ����� �������� ���$����� ��:���� &��% !� ��� �!�$�� ��<$���� ��� ��� ���������$�� !� ������� 3���� �6���� �����" ��� ���$��$��@ ��� �! !�@ J$����*����!� !� ���������� �� �6����� &" ��� ��!��� !� �$���&�� �!��$��� ��!�����@ �!3�������!� ���� ��!���� ���� ������ !� �"����� �! �$��!�� ���� �$����!� &$� ����� �!� ����!����� �� ��!$�� �! �������$��� &��3��� %�!3����� ��� ���������!�@/�� �$��!�� ���� ��� �! ����� ����� 3!�% �! ����������!� !� ��� �$����������

!� ����� ���������$�� ��� 3!$�� ������ ������� �! ��!�� 3������� �!��$����"����� ��� ������&�� �! ���� 3��� � �!$�� %�!3����� !� ����� &���� ������������@ /�� ��<$���� !� ��� �������� 3���� �!��!3 ��� &��� ��!��� �! &$���%�!3����� �� � �!����� ��!������!�@ /�� *��� �������� �������� ������� ��������!� ���� ����!��� �! ��� �����!������ ��%��" �! &� ���A ������� .) ���� �!�� !���� ��=!� �"����� ������ 3����� ��� ���� ��� ������� .7 ��!����� �!������������ �! ��� ������ ��!����@ /�� *��� ������� ��:���� $�!� �!�� ������$������� �"��� ��!3��� �!3 ��� ���������!� !� ��� ���� ������� ���������� ��� �����! �����*�����" ��6����� ����!���� �! �� !3���5� �����@ � ��3 3!�%�� ����������� ����$��� �! ���!������� ���� ����� �� ���� �$��!�� �� $������������ ���!���0���� ����� ���������$��@/�� !��!��$���"� �6!���� &" ��� �$&������!� !� � *��� �����!�� ��� &���

��%�� �! ������ ��� $�� !� � $���� ���!$��!$�@ /�� ������!������ &��3��� ������� ��� !�� ������� $����� �!3����� ���� &��� �������� �� ��� ���!�$���!� �!������ ��!�� 3�! ���� �! ���� 3��� !���� ����� 3�!�� ������$���� ������ �� ���!�� $����@���� ��� &��� ��%�� �! ��!�� �$���������� �� ��� �� �� �!���&��� 3!�% ����

��$����� 3��� �!��� �� !���� ����� !� ��� �!$���A ������� �� �� ��������" �! ���$������ %�!3����� �� ��� �$&=���� �������� 3��� ��!����� ���!$�� ��� &!!%@ /���$��!�� ���� ����� �! ����$���� ��� �!�� ��� �������� !� ��$����� &" �����$������������ !� �$&=��� ������@ ������� . ��� ��� !������ ���������� !� �����$�������� ������� ���� &��� ��������� �� �!��3��� �"����� ����� �� ��� �!������ ���" �!���" �! ��$����� �!�� !� ��� ����$����� 3���� ��� �$��!�� ����0������ ���� �!� ���� ����������� �$&=���@ ����� ���������� ���� ����� ���� ���� ���"3���� �$���� ����� �������� ���� �! ���� ��� ���� ��!&����� ��" ����� ��"@ /��"3��� ���������� �� 3��� � ������" !� �������� �� ��� �!$���� $�!� &" ��"��!�����!�@���!�� ��&��%��� !� ��� &!!% ��!���� �� �� ��������" �! �!����� !� ���

$���� ����!"��@

�� /�

� ��" .1+7� ��� �G !��������� �� �!��!� 3��� !���� �!�������������!$���� ���� ��$���" ��!$�� �!�� �! ��� $�� !� ��� ������ �"����@ �� ������� ����� � ����!����4�� ��� !� ������ $���� ��� &��� ��!���� ���������!����"��!��!3��� ���!������� &" ��� ��������!��� ?�����4���!� �!� ���������4���!�$���� ��� �"���K �� ��������!��� �5�����L � B� C@/�� ��!���!� !� � $���� ��� &��� �����" �� ���" �!$������ 3���� �!�� ����

"�� �! ������ ��!� ����� �������!��� �!����!��@

������������ ��

Page 13: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

� ��� �!��!3��� �!���� ��� � �"���� !� $���� �� ��������� &���:"A � �$������������� ������� �� ������� �������� 7777@ /��� &!!% �� 3������ $���� � $����@/�� � �� � ����!����4�� �������!� !� $���� �� ��� ������ �"����@ � �� � �!������

�"����� �@�@ ��� ��!�$�� !� <$!����� !� ��" �3! $��� <$�������� �� ��� �"���� ����� $��� !� ��� ���$����� <$�����"@ /�� &���� $���� ��� �� �!��!3�E

J$�����" ���� !� $��� ���� �"�&!�

,����� ����� ����� %��!������ %�/��� ���!�� ��������� �$����� ������ �/����!�"����� ��������$�� %����� G,$���!$� ��������" ������� ����!$�� !� �$&������ �!�� �!�#���� ����� ������ ����!��� ����� ��������� ��

������� ����� ���� &��� ��!���� �!� �!�� !� ��� ������� � $���� ��� �������� ������ &��!3 �!������ 3��� ����� $��� �"�&!��E

#�"����� <$�����" � $��� ���� �"�&!�

!��� ��3�!� � � %����'�!�%� �����" =!$�� H � ��#!3�� 3��� � � H���������� ������ �!$�!�& � � ���������� �!������� �!�� ; ������������ ����������� ����� � ���;�������� ���������� !�� � � ;����<$���" ����4 24 � ��. ��$������� �$� �� � ����'���� ���$������ ����" 2 � ; ���,$���!$� :$� �$��� �� � �� ��#����$��� ������ ������ #� � ���'

���������� �#� � ����'���������� �!��$������ ������� � � .���������� :$� 3�&�� �& � ;��������� :$� ������" ����� / ��&��'

/�� �!��!3��� �3! ��&��� ���� !���� ������� $���� ��� ��� �<$������� ���$�� !��!�� �G $����� �����������"E

#�"����� <$�����" � $��� ���� �"�&!�

���� �<$��� ����� �'

;!�$�� �$&�� ����� �(

������" %��!������ ��� �$&�� ����� %���(

;��!���" ����� ��� ���!�� ������$��� ���!���" ������ ��� ���!�� ���������������!� ����� ��� ���!�� �<$���� ���'

��� ��������������� ������������

Page 14: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

���$��� ����������!� ������ ��� ���!�� �<$���� �����'

#����$��� ������ ��3�!� ��� �<$��� ����� ���'

�$����� �����!� ��3�!� ��� ����� ����"����� ����!���" ��3�!� ���!�� ��� ����� �<$���� � ���'

G�������� ����!���" ����� �<$���� ��� ���!�� �'��/������ �!��$������" 3��� ��� ����� %����� ��B�GC

J$�����" ������� $��� �<$������� � $����

,����� . "� 8@1.))�. �� 8@(8)9�. �� 8@8'7)�. ���� .+81@())�. ��$����� ����B�GC

.97(@.9�

. ��$����� ����B ��������!���C

.97'�

���� . ��' +)7�.+� .8�+ �'. ��' 8�81'18(�'

. "�' 8�9(+.'-�'

. ����' '�79111� .8+ �';!�$�� . ��( .+�(9-.� .8�+ �(

. ��( 8�8'9(.+9�(

. �G ��� 8�88)7)+81'�( � )�7)+81' ������;��!���" . ���� 8�(8)9���

.������� 8�))-8)��� A .�+81() %����

. %�!� B�GC 8�7.)--��� A .�97(.9 %����

. %�!� B ��������!���C 8�7.)))��� A .�97' %����

�������� ����������!�� � ('�.-) ����' 1�98++7���'

���� . �& 8�)7(71'(-%�. �!� .8.+�87 %� � .�8.+87 �!����

���� ������" . �&���( '-�+-11� .8( %���(. �&���( .+�8.97 %���(

!��� . ��� 8@.(9'77�. �&� )@))9''�

#����$�� . �&����' +91)�-+���' 8�8+91)-+ &���

������ . �!�����' .7�)))(� .8+ ���'.7�))(�#� !� ����'

�����" . �� ��� 8@8)'.)8. H. �� �&� .@(779' H. ��� )@.9+9 H.��$ .877@8+ H

#!3�� . �� -)7@-88�

/�������$�� . ��%��� $��� 7�1 G����� $���. ��������� $��� 7�1 �����$� $���

�!�� ����� 3���� �$������� !� ��� ���!�����!�� ��� ���������� ��� ��������������$���" ��� ��������" ��!���� ����' �!� ������ ������� !� ����' 3���� ����!� �!$���� ��� ���� �$������� ���$� ��� ��� ��� ���� �� �#�@

������������ ����

Page 15: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

#��*��� �! ���!�� �$������� ��� �$&0�$������� �! &� �D��� �! ��� ����� !�$���� ���E

���!� &" 3���� ��� $��� �� �$�������� #����� �"�&!�

. 888 888 888 888M.8.' ���� /. 888 888 888M.81 ����

. 888 888M.8+ ���� �.888M.8( %��! %.88M.8' ����! �.8M.8. ���� ��8�.M.8�. ���� �8�8.M.8�' ����� �8�88.M.8�( ����� �

8�888 88.M.8�+ ����! �8�888 888 88.M.8�1 ���! �

8�888 888 888 88.M.8�.' ���! �8�888 888 888 888 88.M.8�.7 ����! �

8�888 888 888 888 888 88.M.8�.9 ���! �

�� ����� *����"� �!�� ��������� ������ ���$�� B���$�� ��������� �!� ������" !������ ��� ���� 3���� ��� &���� !� � ��������$�� !� .7 �� B71 �CC@

��� �������� ����������$��

������ �������<$�������

#�������� � ���$�

�����"� � ('�.- ����' 1�98++7���' 1�98-���'

���� ������" +) �&���( .�8'7' �!�����( .�8'7 �!�����(

���� 3���� (7 ��(��!� 8�1-7)�(��!��� 8�1-7�(��!���

���� ������" +'�' �&���( 8�11+) �!�����( .�8 �!�����(

����� 3���� (+ ��(��!� .�88((�(��!��� .�8�(��!���

N!$��5� �!�$�$� & B�����C .(�788 �!�����' '�8977� .8- ����' '81 ���' !� #�

���!������� �����$�� .)�- �&����' .8.�(7(���' .87 ���' !� #�.8�.(7(����' !� .@8 &��

/# B���� 3����C

�����������

�����������

3)'8

�!����� .�8'7 3B�!������C .�8'7 3�!������

3B��'C 3B�

'C�#� .88�7' 3B����C�#� 3B�

'C .8�87' 3B���C .8) 3B���C

��/ .�� B���� 3����C� �,

.'+

�!�� ��

��B����� !� �!�� ��� ����C

?�� ����� ���� �!�����

B� �� �� !��!���� �

�� � �� �!���� C

� �,

+

�� �

� � �,

+

�� �

!��� ������������ � . �!�� .@8.+87 �!���� .@8.+ �!����11+)@8'� 11+)�

���� ������������ � . �!� .@8.+87 �!��� .@8.+ �!���

������ ������"E���� 3���� 8@8.����(

���� 3���� 8@8819����(

�����*� �!�$��E���� 3���� 11@7�(������� 3���� .8'@8�(���

����� ����������������� ������������

Page 16: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

?� ������$��� �����*����� �! ��� ����� ��������� ��� ��� $���� $��� �!� ���0���������� ������" ��� ������@ /�� �!��� ������������ �� $���� ��� � �������$�� &� ��������� �� ����� !� ��3�!��@ � �������� ��� ������3�!� B��C �� ��!�� �!�������� $��� ��� .�� �� ����!�������" �<$������� �! .88 �!�� B.88@))�!�� ������"C@ /�� �$��!�� ���� ������!����" ����!�$��� ��� �!���� B�����!�����!������"� ��� �!��� �!� ���� ����$������C �� ��������� �!�� �$��" ��������� (@

�O��#,��

� �$�&�� !� 3!�%�� �������� ��� &��� ����$��� �� ��� ���� !� �!�� �������� �!���$������ ��� ���������!� !� ��� ���������� ��$������� �������@ �!�� ��� ����0�����" ��!�� &$� !����� ���!��� ������" �!��$����!��@ /��" ���� &��� ����&��0����" ��!��� �! ���� ��$���� ��� ��$���� �� ��� �$&=��� !� ����� ���������$��� ������ �$��!�� ���� �!� &��� $��$�" ��:$����� &" ��� ��!$��� ���� ���������!�<$����!�� !���� ���!��� �&!$� (8 ���$���5 3!�%@ � ��� ��!&���� ��� �� ��� ��� !� ���� �������� ��� ��� ��� &��� ���<$����" �!

�!��� ��� �$&=��� ������� ��!������ �� ��� �� �!���&��� �������� ���!����� �������������� �$&����$��!� �� �������� �!��$���@

������� ��� /2� �/���/

��������� �!� ���� ������� ��� ����� �� � ��&��!�����" �� ��� ��� !� �����!�$�� 3��� � ���� !� 3!�%� �!� ������� �������@ ����$�� � �!� !� $���$����!�����!� �� �! &� �!$�� ����� ��"� !� ��� �������� �!�� �������� 3�& �������� <$!��� �� ��� ��� !� ��� ��&��!�����"@

������������ ���

Page 17: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

��&)�$� � ��&�� $�(��

����,

� ������ ����������!� ���� �� �������� &������ �� �������"� � �������� �� �������& �����" �� �������� �!��� �� �������� ����������!� �$� �! ������"� ����� !� �����$�� ���� �� ��������3� �3 ������ !� 3���� ����� �! ��!$��! �!��� ����� ����!$���+ ������ �� �������+3� � 3���0������� ����� ���� !� ���!�$��!�� �����$�� ��������"�� ���!$� �����$�� !� 3������ ��&���� �����$�� �� ��*���"� �!3�� �� �������) ��������!� �����$��1 ���� !� :!3�� * ����$� �� �������� ������ ��!�� ����� ���� �� ��������� ��������$�� �� ������� ����!� !� ���� �!� � �!������ �"���� ������!��� 3����� ������"� �����*� �!�$����� %� � ���!���" �!��!����� �� �������!� !� �0� �0� $0����2� - ������ ���!���"� 3����� ������"� 3����� �� ��������� �� $ &!�" ���� ��� ��������� �!0!��������

����0���� �"���� *��� �� ��� &!�"� $0���� ���������" �!3���0���� �!�3���@?����� �� �@�@

�8� �8� $8 *��� ��������0���� !���!�!��� �"���� �!������" *��� �� ������$80���� ���������" �!3�� �80���� �� ��� ������� �������!� !� ��� ������� �!��!�@

� ���$��� ����������!�� �����*� ������"� ����$����!�� ����%���� !� &!$����" ��"�� �� ������� ����� !� ������ �!�D����� !� �"����� ����!���" �!�D����� !� %�������� ����!���"� ���� ������"� ����� !� �!��� ���� !� ���� ����� !� "�3� ���$��� ���!���" !� ����$��� ���<$���"� �!�$�� �� �������

��

Page 18: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

�?��/N ? �2 #

� ������� �����!� ���� � 3��������� ���� � �����$� ���������� �����!� ����� &��� !� �!$���� &�������� ���������� �&!�� ������ !� &$!"���"�� &�!�% �!�D������� ������� �����!� �!�D������# �!����$����� ��������� �!�D������;# �������� ��������� �!�D�������# �!�D����� !� *������ !� 3���������" ����� !� ����� ����&!��� � ���������� ����������� ������ �, �!����$����� ����������� �������, �!����$����� �!���� !� ������� !� 3��������� �&!$� ��# �!��� �!���� !� ��������/ ���������� �!���� !� �������+ ������ !� ����P��������" &��3��� �����+?� ������ !������+## ������ &��3��� �����+�, ������ !� 3�������� �� �������� 3����� �$����� ���$���� ������������ �!���� ����� ����!P����F�!��� �������!�� ������������ �!�$��� ������������ ����

#?#�,,� �?��/N

� �����!��� &���� ���� � �������� ���� ? ���� ���� # ��!=����� &���� ����� ���� !� ���!�!�� !� �"��!�!��� ��!�� ������� &!�� !� �$& ��������" �������� !� ��!������� ���&��� ��!������ ����� �� �������* ��!������ ����$�� ����%���� !� ���!�!��3 �$�&�� !� &����� !� ��!������� ����� !� �����%� ����� ����� !� ����3 ��!������

�� �/���� ��� #?#�,� ?�

� ���������� �$����� ������!��� ���� �!�6@�, ���� �!�6@�/ �����*� �!��� ���������� �!�6@�� �����*� 3���0��%��� ���������� �!�6@" ���� �!����� �!$�� �$�&��� ���� ����������4 ������� �$�&�� !� ��!������5J �!�<$� �!�6@5/ ���$�� �!�6@+ ���� �!���

������� ��� ������������ ���

Page 19: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

�� ��������� �!3�� �� ��!�������� �6������ �!3��� ��������� �!3���� ����� �!3���/ ���$�� �!3��1 �!�<$�* ���������� �� �������*� �"�!��� �$�&��* ������!��� ����������* �����$��" ����������*/ �!��� ����������*� 3���0��%��� ������������ �������� ���� ����!� ���$�� ���$���!� ������!� ���$��2 ���!���" !� � :$��2� ���!���" !� �� $�����$�&�� :!3- ����� !� ����-� ����� !� ������� !� ��!������� /�"�!� 3�%� ������!� �� �������� �!$�� 3�%� ������!��� ��&�� �$�&��� ��������� ����� �6��� ����!�� ������� ����� !� � ��!������ &���� �����!�� /�"�!�5� ������� �!�6@� �D�����" �� ��������� ��!������ �D�����" &����� ������ <$��� ��!�$����� �!�D������2 �$�� �6@�? ��!������ �6@ �� !��� 3����� �������� �!������ �D�����"� ��������!� �$�&��

���G��# �

� 3��� ���!���" ���<$���"� ���<$���" !� ���!$�������� ���� �$$ ���� �!����� !� ����������� ��$� ��$ ���� ��!�$��� !� �������� ����$� !� �"����!��� ������$� �!���� 3���� � �� �� �������', �!��4!���� 3��� &������ �!����'/ �!���!��� 3��� &������ �!����'; �������� 3��� &������ �!����� �������� �������� �!��!� !� &!3 3��� ������� �! 3��� �$�������B�C� �B�C� ���@ !��0�������!��� �������� ������"��B���C� �B���C� �3!0�������!��� �����������@ ������" 3��� ����!� � ����!� !� ���!$���� $ ���$��� ����!� �� ��!!�� 3���� �!� ������� ���$��� ����!� �� ��!!�� 3���� �!� �������� � ���$��� ����!� �� ��!!�� 3���� �!� �!�����6�B�C ����!��� ������$�� !�����!�P�����6��B�C ����!��� ������$�� !�����!�P�!��6 �B�C ����!��� ������$�� !�����!�P"�3� ���3�" !� ����� ������ �$���� ������ ����� ����� &��3��� ��" �3! ����!��� �!��!��� ����������!$� 3��� �������!�

���� ������� ��� ������������

Page 20: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

�� 3��� ������$���3 3��� ������� ����� �! ��!$�� ����� ������ ����� ������$��� 3��� �$�&���� ���<$���" !� ���!$����� �$���� ����!�

���?��;�� , /N

� ���� $���� �$�0$� ���� !� �$����� ���� !� �"��!�!��� ��!�� !� �"��!�!��5� '� 7 �!���� �!��!����� !� &!�" �������� �! &!�" ����? !����� !� &!�" ������ )� � �!��!����� !� ���$��� ���!���" �������� �! &!�" ����8� 6� 3 �!��� �!��!����� !� &!�"� ����� !� �����%� ����� ������ �$���� ����� ������� ������� �����" ���� !� �$��

�/�� /2

� ������ !� ������ &������ !� ������ �!�$�$� !� �������"� ������ ������& �!�$�$� !� ���������"� N!$��5� �!�$�$�� ������ �������" "���� ������� ����������!� �$� �! ������"� ������ ���!�� �!���� !� ����4 �!��� ���!�� �!���� !� ����9 ������ �!���������!� ����!�� ����$� !� �"����!�5 &$�% �!�$�$�� ������ !� ���&��+ ������' &������ �!����'� ������� �!����'�� &������ �!���� �� � �� ���&�� ��� ����� ������ �!��� ���������" ��������� �$��� �!������ �!��� ������&$��� ������ �!�� B���� ������&$��!�C� �����$���� ������&$��� ������ �!�� B���� ������&$��!�C� ����� ������� ����$�� �������� ����� �!���� �������� ��!�� � �$��� ������� �!�<$�� ����%����� ����2 ������ �����"� 3������ �������� �!��� ����� �� &������� ��:����!�� ��������� ���� ��������� B3��� ���!������ 3��� ������� !� &������� �@�@ ��C� ���� ������"% #!���!�5� ����! ��!��

������� ��� ������������ �����

Page 21: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

�?/��

B�C � �������� &��3��� �3! �!���� �� ����������� &" � &�� !��� ��� ������� �������� ��� �3! �!������@�@ � �� ��� �������� &��3��� ��� �@

B�C ���� � <$�����" �� �! &� ��������� �� �!�0�������!��� �!�� �� �� ���!��� &" ��� $�� !� �������� �@ ������ !����3��� ���������� ��� �!�0�������!����4��� ����!� �� � �$����!� !� �� + ��� -��@�@ �� � �� .' �+

(� �� � �� .' �+'- '�+� � +� .' �+

(- '@B�C � �!3�� ���� �$&������ �� $��� �! ���!�� ��� ���!�����!� !� � ������� ����������� �@�@

6� � �6���@B�C !� ����������� 3��� ������� �! ���� ��� �!� �!����!� �� $���� �@�@ �� � �����@

���� ������� ��� ������������

Page 22: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������� ��������� ������

� �� � ��������

���� ������ �� ��� ��� ���� ������ ������ ����������� �� ������ ������� � ��� ��� ���� ��� ��� �� ����� � �� �� ��� ���� ����� ��� � ���������� � �� � ��� �� ��� ���� ����� ��� �� ��� �� ������ �� � ��� ���� �� ������ �� ��� � ��� � ������ ���� ���� ������ ���� ��� � � �� ���� ����� ���� ��� � � ���� ������ � ���� �� ���� �� � ���� �� �� ���� �� �������� ����� �� ���� ����� �� � � ��� �� � ������� ���� ���� � ��������� ������� �� ���� ������ �� �� � ��� ��� � � � ������� ��� �����!������ � ������ ��� �� �� ���� ���� �������� �� �� � �"���� ���� ������� � ��� ���� ������� � ���� �� ��� ���� �� ���� � ���� �� ���� ��������� � ����� ���� � �� �� � ������� �������� ��� ���� �� � � ��� ��� � �� ��� ������ �� � ��� #� �� ��� � � ����� � ��������

��� � ������$ ���� ��� ������� � �� �� ��� ��� ��� ���� �����%��� & ��� ����� ���� � � ��� �� ��� '���� ���� ������� ��� (������ ���� ���� ��������� � ��� �� �� � ���� �� ���� ����� �� �� �� ����� ������� )��� �� ��� � ��� ���� � ��� � ������ �� � ������� ��������� � ��� "�� � ���� ��� �� � �� �� �� �� ������ ���� �� ����!���� ��� ��� �� ���� ��� ���� ����� �� ��� � �� ��� ��� �� ����)����� ���� ��� �� �� � ��� �� � � ������ ���� �� � ��� �� ���� ���� ����� ���� �� �� �� ����

��� ��� �� � �������� ��� ���� ��� ���� ���� ���� ���� ��� � ����� ���� � �� �� ������ �� �� �� ��� ������ ����� ��������� ������������� ��� �� �� ���� ��� �� * ������ ��� ������ ��� ���� +���� ������� �� ��� ���������� ����� � ��� ���� �� ������� �� ��� �� ������ �� ��� �� �� �� ���� ����� ��� ���� ���� �� ��� ���������� ����� � ���� �������,���� ��� ��� ��������

���� -����� �� ���� � ��� ������������� �� ��� ���������� ����� � ������ ��������� �� � ���� ������ �� ����� � �������� � �� �� ����������.������ ��� ����� ������ � ��� ����� �� ����� � �������� � �� /�� �0����� ��� ������� �� 1234� ������� � ������ �� �� ����� 0����� ������ ��������� �� ���� ����� �� ����� � �������� � ����� �� � ������� ���� �� ��� ���������� ����� � �� 0� ������� 5��� �� )���������� 6�� ���� �� �������� ��� ���� ������� ��� ��� ���� ��������� ��� � �� ���� ����� � ����� )���� 7 �� ��� 8������ ��� ������ � �� � �� ��� ������� ������� �� �� ��� � ��� �� � �� .������ 7 ��� � ��� � ��� ���� � * ����������� ���� �� ����� � �������� � �� ����� ��� �� � �� ��� ��������� ���� ��0 ����� ��� � �� ������ ����� ��� 19:;� � � ��� � ���� �� � �� ���� ���� <� 1= ��� 1444� )����� /��� � ��� �� � � >����%

*� ���� �� ���� �� ������� �� �� �� ����� �� ������ ��� ����� ������ ����� � ��� ���� �� ���� �!���� ����� � � �� �� ��� ?��� ��

1

Page 23: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������� ��������� ������

��� ��� � �� ���� �� �� � ��� � � ���� ���� ���� �� ��� �� ������ ���� �!��� �� �� �������� ��� ����� �� ���� �� � ��� ���� � �� �� ��������

��� ���� ���� �� ��� ���������� ����� �� ������ � � ���� )���� '�����'������ �� 7 ��� �� ��� ���������� �� ��� ������� �� ���������� ���������� �� 0 ����� �� ����

-*(*6 *'8#��58�+'5 �<>*@

�� ���� �� "���� � ��� �� �� ���� ��� � � �� � ��� ����� �� ��� ���������� �� ��� �� ���� ������ ������ �� � ������� ��� ��� �� ��������� ��� ���� �� ����� � �� ������ ��� � � �� � ��� ����"���� ������ ��� ���� �� �� � �� ��� ����� ��� �� ����� ���� �� � �� �� ���������� ��� ����� �� ���� ������ )������ �� ���� ����� ���� �� ��������� ������ ������� ��� �� �������� �� �"�� � ��� �� ������ �� ���� ����� �� ����!��� � ������� )������ � ���� ��� �� ��� ��� �� ����� ��� �� ��� ��� �������� ����� �� ��� � ��� �� ����� ��� ���� ���� �� �� ����� ���� � �� ���� � ����� �� ������� ���� �������� �� �� ������ �� � ����� ������� � ����������� ���� ��� ������� ���� ��� � �� ���� � ����� ����� ������� .�� � ����������� ���� � �� � ���� ���� ��� ���� ���� �� ��� �� ������� ��� ������� � ���� ��� � � � ���� ���� � �������� ��� � ��� ��� �� ��� ��0����� ������� � ����� ����� ��� ����� ��� �� ��� ����� ���� ����

��� "������� A* � � )������B$ � ��� ��� � ���� ���� �� � ������ �������� -���� � �������� � � � � �� �������

0�������� ����� � �������� � � ����� �� ���� ��� ������ ��� �� �� ������� ��� ������ �� �������� ���� � � ��� �������� �������

.��� ��� ������ ��� ����� � ������� � ����� �� ���� ��� ��� �� ��� ���!��� �� � ������ � ���� ����� � ���� ���� ���� ����� �� � ����� � ����� � ���� ��� ��� � �C������� � ��� � ���� �� �� ��� � ��� �� � � ���� �������� �� ��� ��� ���� ��� ��� � �� ��� �� �� � ���� ���� ���� � ��������� �� � ����� �� ��� ��� �� ��� ���� �� �� ���� ������� � ����� �������

��� �� �� ����� �� ��� ��� � ������ �� ��� ��� �� � �� � �� � ��� �"�� � ������ �� �� �� ��� �� �� �� �� ��� ����� ����� ��� ���� ������ �� ��� ���� �������� �� �� ��� ��� ���������� ����� � ��� �� ������ �� � ��� ������� ������� ���� �� ��� ���� � � �� �� �C����� � �� ����� ����� �� � �� ��� �� �� )���� �������� ��������� ��� ����� ���� ����� �������� ����� �� � �������� ������� ������� �� ���� ���� ����� ���� �� ������ �� � ���� ��� ���� � ��� � �� �� ����� �� ��� ���� ����<�� =; �� ���� �� ��� �� �$ � �� � ���� �� �� �� ���

)��� ������ � ����� � ��� �� ��� ���� ������� �� ����� ����� ����� ���� ������� �� � ���� ����� �� � ����� ����� �� �� �� � ��� �� �� � ��� ������ ������� �� D;;; ��� �� ������ ��� ���� ������ � �� ��� � ���� �� ������ �,� ��� ������ �� ������ ���� �� ��� �� � �� ��� ���� �� � ����� ��� � ���� ����� � �� ��� � �� �� ��������� �� ������ ���� ����� �� �� �� ��� � �� �� ��� ��������� ��� ��� ��� ��� �� ����� �� �� ��� ���� �������� ��� �� �� ��� ������� �� ��� ��� � �������� � �� ��� ��� ��� ����� ���� �� ��� �� ������������ ������ �� ������������ �������� ��� �����

D �� �� ��� ������

Page 24: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������� ��������� ������

� ������� � ����� ��� ��� ������� �������� �� ��� ��� ���� ��� ���� ��!������ ������ �� ��� � ���� � ������� ���� �� �� ��� ��� ����� �� ������!��� ��� �� ������� �������� ��� � � � ��� �� ��� ������ �� �� �� �� ��� ������� �� ��� � ���� �� �� ������ ���� ���� � �������� ��� ����� � ������� �������� �� ���� �� � � ������ ��� �� �������

�� ��� �� ���� ���� ����� � �������� � ������� ������� ���� ���� ������ �� ���� ����� �� ��� � � �� �� ���� ��� ������� �� ��� ���� � �!�� ����� ��� � ��� �� ��� ���� �� ��� ����� �� �� ��� � �� ���� �������� �� ���� ���� ���� �� ���������� ������ ��� � ��� �� ��� �� ��� ������������

)#�/)

)��� � � ����� �� ���� ��� �"�� ����� �� ���� � �� �� �� ���� ����� � � � ������ �� ���� �"�� ������ ��� �� ��� �� � �� ����� ��� ������ �� ��� � ��������� ������ � �� �� � �� ��� �� � �� ������ ����� ��� �C����� ����� � ��� �� ���� � ��� �� ��� ���� �� ���� ���� ���� ���������� �� ��������� ���� "�������� �� ��� �� ��� �� ��� ������ ����������� ��� �� ���� ��� ��� �� ��� ����� �� ���� ����� ��� �� ��� ��������� ���� �"�� � ����� ��� "������� �� ��� �� ������ �� � ������ �� ����� ��������� �� ����� ���� � ������������ �,� ��� ���� �� ��� ���� ���� ������ ��� �������� �� ��� �� ������ �� ��� ���� � � ����� �,��� ���� ����� ��� ����� ���� ��� ������ �� ��� ��� �� ��� ��������� ��� ������ � �� ����� �� ��� ������ ���� �� ��� 1D�;;; ���� �������� ����� �� ��� ����� ���� �� ��� 3;;�;;; ���� �������� ��� ����� � ��� ������!�� �� ��� � ���� �� ��� ��� ����� ���� �� �,��� �� �� ����� ��� �� �� �� �������� �� ���� ������� E�� ��� ��� � ���� �� ��� ��F ���� �� ���� ��!�� ���� �������� � ����� ����� ��� �� �� ���� �� ����� ��� ������ � �� �� ���� �� ���� �� ���� ��� ������ ���� ��� ������� ������� ��� ���� ��� �� �� ��� �� �� � ���� )��� � �� ���� �������� ���� ���������� ���� ����� �� �"�� ����� �� ����� ��� ��� ���������G����� ��� ����� )��������� ���� �� � �� ���� � ���� ��� � ��������� ���� �� ���� �� �� � ��� ���� ��!�� �� �� � ��� � ���� ������ ���� ���� ����� ���� ����� ��� � �� � ���� �� � �� �� �������������� �� �� ����� ��� ���� E�� 8����� 14F�

)������������� ������ �"����� �� �� ���� 0�������� ��� �� ��� � ������� ���� � ����� �$ ������ ������� 0����� ��� ���� �� ������� �� �� ������� ��� �� ��� � �� � �� �������� �� � �� ������ ������ ������ �� �� �� �� ���� ��� ��� �� ��� ��� �� ���� �� � ������ �������� � �� ��� �� �� �������� ���� ��� >������ )��, ���� � �� ��� ���� �� &��� ����� ���������� ��� ��� �� ������� �� ������ �� ��� �� �� ������ �� � �� ��� �� � ����� ������� �� ����������� � ���� ������ �� ������� �� �,�������� ��� ����� � ������� ���� ���� ��� �� �� � ��� ������ �� ��� ��� ���� ���� �� ��� �� ��� �� � �� ��� �� �� ���� ������ ���� 0 ����� �� ���+)* ���� ���������� ��� ���� �� �� ��� �� �� ���� �� ������� ������� �� � �� ��� ��������� ���� �� ���� ��� �� ��������� �� ������� ��������� �� � �� �� � �������� � ���� �� � ������ �� ��� ���� � �� ����

��� �� ������� H

Page 25: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������� ��������� ������

� ������ ����� ������ �� ���� �� � �� ���� ���� ��� � �� �� ���� �� ���� � ���� ����� ��� ��� �� �� ��� ��� ��� � � �������� ������ ���� �������� �� ��� ����� ��� �� � �� ��� ����� ������ ��������

-���� �� � ������� �� ��� �� � ���� ���� ���� �� ��� �� � ��� �� �� � ������� �� �� � ��� �� �� � ������� �,��� �� �� � ��� �� �� ���� ��� ��� ��� ������ ����� � ��� ��� ���� �� �������� ��� ��� ������� ���� ���� �� � ��� �� � ������ ����� �� �� � ��� ��� ��� ������� �� �� ��G��������� �� ��� ����� ��� ���� ����� �� ��� ���� � ����� � �� ���>������ )��, $ ������ �� ������ ����� �� � ��� �� ���� ������ ������ ������� �� ��� �� ��� � ���� ���� �� ��� ���� ��� ���� �� ������� �,���� �� ����� ���� �� ������ ���� ����� � � ��� ������ �,����� �� ������� ����� ������ ��� ��������� �� ��� �� ��� �� ����� ���� �� ��� ���� ����� �� �� � �� �� ��� �� ��� ���� �� ��� � ������� ���� � �� ���� ������ �� �� �� ��� �� ���� �� �� ��� ���� �� ��� ����!���� ��� � ������ ��� ����� �� ���� ������ ���� ��� �� �� ��� ����� ����� ������ ���� ���� ���� ��� �� ������ ���� �� �� � � � ���� ���� ���� � �� ������ �� ����

/� ������ ���� �� ��� �� ���� ����� �� ���� ���� ���� ����� ������ ���� ���% ��� ���! ������� ��������� � ���� �,��� ����� �������� ���� �� �� ���� �� ����� � ��� �� � ��� �� ���� � *�� � � ���� �� ����� ���� ��� �� ���� �� ����� � �������� � ����� ��� ���� ��� �� ����� ��/ ������ �� ��� �� �� ���� ���� ��� �������� �� �� ���� � �� �������� ���� ���� � 6��� �� ��� �� ��� ���� �� � �� � ��� �� �� ��� ������������ ��� �� �� #�) �������� �� ��� �� �� ��� �� �%

�� 14D9� ��� �� � �� ��� �� � ����� ������ ����� ���� ������ �� � ������� ��� � )�� ��� �� ��� ������ �� ���� �������� ����� ���� �� ���� ����� ������ �� )���������

���� ���� ����� �� ��G����� ���� ���� �� ��� ����� �� ����� �������� ����� ��� �� ��� ��� �� ��� ������ �� ��� !������� � �� ! ������� ��� 1==;� ����� �� � ��� �������� �� �� ��� ���� ���� ����� �� ����������� ������ �,� ��� ����� �� ����� ���� ���� ���� �����

����������

86*))�7�8*��<- )<8�5��5)

��� ����� ���� ���� ��� ��� � ����� ��G����� �� ����������� �� �������� ���� �� ��� ����� � � ��� ����������� �������� *���� ��� ���������� � � 6���$ '����� �� )�������� �� -� �� (� ���� ��� *�� ����0� ��� �� )�������� 0� ��� (� ���� '���� � ��������� &� ������� 6��� ��-����� ?�� � ?������ ���� ���� �� ��� ���� ��� ��� ������ ����� ���� �������� *�������� �� 8���������� )������� E�*8)F�

�� � � ���� ��� ��� ��� ��G������� ���� �� ��� ���������� �� ����������� �� ���� ���� � ��� ���� ���� � �� ��� ��� ���� �� � ��,�� ����5�� 6���� �� ��� �� �� ��� ���������� ����� �� @�� ��� ��� � ����������

3 �� �� ��� ������

Page 26: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������� ��������� ������

� � ���� ��� ��������� ���� "���� ��� ��� ���� ��� 6���$ ��� ���� 8� !�� ����� � ����� �� ���� �� ������� �� ���� ��� ����� 6���$ '����� ��)������� � ����� �� ���� ��� ����������� �� � ��� ��������� ���� ����� ���� ������ �� ��� ����������� �� ���� ���� ��� ��� �� ��� ���������������� ����� �� ��� �� ���� ���� ���� ���� ��� �"�� � ���� �(��� � ����� � ���� 6���$ '����� � � �� �� �� ���� ���� ���)������ �� ��� �� ��� � ��� ����������� 1;; *1� ��� � � ��������� ��� ��� �� ���� ����� ��� ��� ��� ����� �� � ���� � �� 6���$'����� ����� 1;; * ��� ���� ��� ���� � ����� �� ���� ���� ���� ��� �������� ���� � ��� ���� 1 ������� ���� ��� ����� �"������������� �� ����� � � � �"�� �� <��� � ���� �� ��� ����������� � ������ ���

��� ����������� �� ���� ���� � �� ���� ���� �������� �� 6���$'����� ��� �"�� � � ��� �� � ������ ��� ������ �� ���� ���� ����� ��� )������$ � ���� � 7���� � �� ����� � ��� ���� �� ������ �� ��� ���� �� ��� �� � ����"���� ������� �� �� ������ ��� ����� ���� ������� �� ���)������ � �� � ��� � ������ �� � ��� ������ � �� ����� ��� ���� E�� 8����� :F �� ������� �� ���� �� ��� � ���� ���� � � ��� � �� ��� � ����� �� �� ���� �� ���� ���� ������ �� �� ������� ���� ����� �� �� ��� ����������� ���� ����� ���������� <�� 1;;; � ���� � ����� � ��� ��� ��� �� �� �� � ��� ��� �"�� � � ���� ��� ���� �� ���"�� �� �� 6����� ���� �������� ���� � ��� � ��� ����������� �� ��� ��� � � ����� ��

��� ���� �� ����� ��� ��� ��� �� ����� �� ��������� � � ��� ����� ��� � � �� ��� ��� �� � ����������� �� 6���$ '����� � ��� ������������ ��� ��� ��� �"������ �� ���� � ��� � ��� �������� �� ���� ���� ��� �� ���� ��� ����� ��� ���� �� � ����������� � ��� ���� ��� ������ ��� �� ������� ����� ��� ��� � ����� ���� ������ ���� ���� ���)������ � ���� ������� ���� ��� �� �� ���� ���� ��������� �� ������ � )��� ������� ����� �� ��� ������� �� ����������� �� ����� �� ��� � � � �������� ����������� �� ��� � ���� �

* ����� �� ����������� �������� �������� 6'� >-( �� *0)� �,� �� ���� �� ��������� ����� � ���� ���������� ��� ��� ���� ��� ��� �� ������ �������� ���� ���� ���� � ��� ������� ���������� �� ��� � ���� ���� ���� ���� ��� ������ � ��� � ������ � ������ �� ���� �� ����� ����� ��� ����������� ������ ������� ��� �� ��� ��� � � �� �� �� ��������� ������ �� ��� ���� ����� �� ��� � ���� �� ���� �� ��� ���!����� �� ������ ��� ������ ������ � �"�� ������ ��� ��������� �"�� ��������� ���� � ��� �� �� ����� � ����� �� ����� ���� �� ���� �� ��� ��������� ��� �� ���� ��� ��� �,� ��� � �� � ������� �� ����� ���� � �%

1� �,� ��� � ����� �"�� ����� �� ���� � ���� ���� �� ������ ������D� ������ �� ��� ���� � ������ ������� �� ������ ��� ������ ��

� ���� ��H� ��� ������� �� ������� ����� ������� �������� ��� �� ���� � ������ �����!

���� ���� �� ������� ����� ��3� ��������� �� ��� �,��� �� ��������� �������

��� �� ������� :

Page 27: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������� ��������� ������

��� ���� ������� �� ��� ��� ��� � � ������ �� ����� �� �������� � ������� ��� � ���������� ���� ���� �������� ��������� ��� � ���� �� )<6*)�� �*'/<6� ��� �� ��� � ��� ���� ��� ��� ���� �� ��������� ����� ������� �� ������� � ���� �� ��� ��� �� � �� ����� ����

<�� �������� � ���� ��� ����� �� ���� �� ����� �������� � �� ���� ����� �� � ��� � ���������� �� ��� ����������� ������ �� ������� �� ���� ����� �"������� �����������

&<(5'-�5-� 0<>�5)

��� ������ � ����� ��� �� ��� +���� ?����� �� ���� ��� ��� ���� ������� �� �� ����� ���� ����� �� ������ ��������� ��������� ���� ������"�������� ������� ��������� � � � ��������� ����������� �� ���� �� ���� ������ ��� ���� ���� �� ���� ����� �� ���� � ��� >��� ����� �� ���5��� ������� � ���� � �� ��� '����� E>5�'F� ��� ��� ����� � ��� �������� ��� �� ������� ���� ����� ���� � �� � �������� �� ����� ��������� ���� � ���� �� ����� � � ���� �� �� ���� �������� �� ������� � ����������� 5�������� ����� ��� �� �� ��� ����� �� ������ �� 1==3 �� ����� ��� )����� *����� E�)*F � ���� � �� ��� �� �� )� ���� &��� ��$� ����������� ���� �� 1==9� �� ��������� ������ �� >5�'� ��� �� ����� ��8������ *����� E�8*F� �� �� �� �� �� ���� ��� �)* �� ��� 8���!��� *����� E8*F� ��� �8* � ���� �� �� ��������� � ��� �� ����������� ����� ��!� ������� �� �� �� �� ����� �� �� ��� ��������� ���� �� ������ >5�' � �������� �� ��"�� ��� ���� �� ���� �� ���� ����� ��� *������ ������������ 0 ����� '����������� �� ��� ����� �� �,�� �� ���� � �� � ���� � �� 1==3 � �� ��� >��� ����� �� 5�� �� �� ���#����� �� )����� 5�������� ��������� ��� #���� ����� ���� �

)��� � ���� �� ��� �� ��� >������ �� ����� �������� ����� ���� �� ���� ����� ��� ���� ��� +) 8������ � �� �� ���� �� ��� ��� ������������

�-�5'-*��<-*6 0<>�5)

��� ���� �������� �� ����� < ���������� E��<F� �� ���� ��� 1:; �� ����� ����� ������ �� ��� �� �� ��� � ���������� ���� ���� �������� ���������� � ���� �� ��� ����� �� ���� ����� "������ ������� �� ��� ����� ������ ������ �� ���� ��� ���� �������� 8��������� �� )����� �� 6��� �� )������� �� �� �� ��� ����������� �� ��� ���� �� ������ ��� ��� � ������!���� ���� � ���� ���� �������� ����� ���� �� ��� ��� ���� �� ���� ����������� �� ������� ���� ����� �� ���� ���� �� ����� � ������

65*'-5> )<8�5��5)

��� ���������� �� -���� * ������� �� �� �� �� 194; ���� ���� �� �� ����� ��� �� 0 ����� "������� �� �� �� ���� ����� ���� �� ��� ���������� ������� � �������� �� �� ������ ��� '���� ���������� �� -���� * ������� �� 1=4;�*� ��� ����� ��� ���� ������� �� ��� �� ������� � � ��� *��������������"�� �� ����� �� *�I ������"�� �� 7 ����� ��� )������ �� -���� * ��������� �� ��� 5������ �� ��� +)* �� ��� )������ �� -���� * ������� �� J�����

4 �� �� ��� ������

Page 28: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � ��������� ��������� ������

� ��� �����

�� ��������� �� � ������ � ���� ���� ������� ��� �� ������� �� � �������� �� ��� ������������ �� ��������������� ��� ��� � ����� ��� ��� ������� ��� ������������ ��� � ����� �� ���� �������� � ������������ ��� ����������� �� ������� �� �� �� � �������� �� ������ �� ��� ��� �������������� ��� ���� � � � ��� ������� ��� � �� ����������� ��� ����� �������� �� �� � ������� ��������� �� ������ �� �� �� �� ������� �� ����� ���� �������� � ���� ���� �������� ��������� ��� ��� � ��� �� ������ ��!����� ���� � �������� ��� � ��� ������� ������� ���� ��������������� � ������ � ���� � ��� �� �� ��� ������ � � ���� ������ �� ��� ����"� � ���� �� ������� ���� ������� ����� ��� ��� ��� ��

#� �� ������� ���� �� ����� � ������ ��� �� ������� �� ������ �� ��������� ��� ��� �� ��� ������� �� � ����� $��� ������� ��� � !�� ��������� ���� ����� �� �� � �� ��� ������� %�� �� ����� ��� ����� ���� ����������� �� ����������� ����� ���

����� ������� ����� �

$�� ��� ����� �� � ������ ���� �������� ���� ��� ����� ��� ��� �� ��� ������� ����� ��� � �������� � %��� &�'� (������� �� !���� ���� ��� �� ��� � ������� ���)����� ��������������� �� ���������� ��� ������ �� ��� �� �� ��� ���� ����������� �� � �� �� ��� ������ � � ���������� ��������� � � ����������� ����� ���� ����� ���� � � �� � �� �� ��������� �� �� ��� ������ ��������� ����� ������ ��� ������� � �� �� ��������� $�� ����� �� ��� ���� ���� ���� � �� �� ��� �� ��� ����� � � �� ���! �� $�� ���� ���� ����� �� �� �� ��������� �� �� ��� ���� � �� � ��� ����� �� � � �� �� �������� ���� ��� ��� ����*��� + �� ��� �� ��� �� � ���� � �� ��� ��� � , ������������ �� �� ��� ��� ���� � �� � �� �� ��� ����� ������ �� ���

��� ���

-

Page 29: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ��������� ��������� ������

�� �� � ���� � ����� �� � ��������� ������ �� ��� ���� ����� ���� �������� �������� ���� ��� ���� � ��� , ��� �� ����� �� �� �� ��� ���� � ��� ��� �� ���� � �� ��� ����� ������ �� ��� �� �� ���� ������ ����������� ��� � ��� ����� �� ��� �� ���� ��� ���� � ���������� ���� ��� ���� � ��� .����� ��� ��� �� �������� � ���� � �� ��� ��� � $���� ��� ������ ������� � ���� �� ��� ������� �� ��� ���� � ��� ������� ��� � �������� � ����%����� &�& � �������� ����� � ����

$�������� ������� ��� �� � ��� �� ��� ����� ���� � ���� ���� ������ ��������� ��� ��� ������� ��� ���������� � ����� � � �� � �������� ���������� �� � ������� � ��� ��������� ���� �� ��� ���� � �� �� ��� ����� �� �������� � ��� ���� /� � ������ ��� � ���� �� � ��� �� ��� ����� ���� � ����� ����� ����� .����� ��� ����� �� ���� � � ��� ����� �� ��� � � ��� �� ������ ����� $�� ������ ��� ��� � � �� ��� �� � ������ �� ������ � ��� �� ����� ���� ���� �� ��� � ���� �� ��� ����� ���������� ��� � ��� � �� ���� 0���%��� &�12�

#� �� ������� �� ��� ������ ��� �� ��� ��������� � ��� ��� �3�� ������� �� ����� ����� ��� ����� �� ����� ����� $��� ������ �� �� �����

��� ���

��� ��� ���� ����

4 ���� ��� ���� �

Page 30: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ��������� ��������� ������

��� ���� �� ��� ������� �� �� �� ��� ���� ���� ����� 05.,2 �� ���� ���� ������ �� �������� ������ ��� ��� ������� ��� ����6� ����� ��� �������� �� �� � �� ��� �3�� � ������� ���� � ����� � ���� � ��� ��� ������ ����� �� ��� ������� �������� ��

" �������� ���� �� ��� ���� �� �� ��� ���� �� �������� � ��� ���������� ����� ��� ����� �� �� ��� ���� ������ �� ��� �� ��������� �� �� ��� 5.,������� ���� ���� �� �� �� ��� �� � �� ��������� 0%,2� #� ���� �� ������ �������� ��������� ��� ���� �������� ���� ���� ��� ������� �� !��� ��� ��� ����6� ���� ���� ���� ������ ���� �� ��� ��������� ������ �� ���� ����� ��� �������� ������������� ����� ����� $�� ���� �� ��������� 0",2 �� ���3��� ����� ������� ��� ���� �� ��� ������ ����� �� ��� ���������� �� ��� 5.5 �������� ���! �� #� ��� ���� �� ����� ������ �� �� ��������� ����� ���� �� �������� ��� �� �� �� � � ��� � ��� ������� ����� ����� �� � ����������� � �������6� ������ $�� ������� ����� ����� ��� ������� �������� ��� �� �� ����� ����� ������� �� ��������� 05(, �� �,,2� $�� ����� ����� ����� �� ��������� �� �� ����� ��� � ������� ��� ����� ��� ��� ����� ��� ��� �� �������� �� ��� ���� �����

$�� ������� ����� ��������� ��� �� ������� ��� � ������� ���� ���3�� ������� ���� ������ �� ����� �� ���� ��� %, �� ��� ",� ����������� � ������ ��������� $���� �������� ���� �� ������� ��� ����� �� ���������� ��� ����� �� � ��� ����� �� �� � ������ �� ���� ��� ������ �� � ���� ���� ��� � �� 7������� �� � �� ��!� �� ��� �� ��� � ������ �������� ������� � � ������ �� ������ $�� ������� ���� ��� ���� � �� � �� � �� �������� � ��� �� � ������ �� �� �� � ���� �� ���� ������� ������� ���� ���� ��� � � ����� �� �� ������ ���� � ������� ��������� " ���� ����������� � ������ ��� �� � �������� ���� � ����� �� ���� ����� ��!�� �������� �� ��� �� �� ���� ����� � ��� � � �� � ����� " ���� � �� � �������� �� ���� � %��� 1�18 �� �� �� ��� ��� ��������� ������� ��� �� ��� �����

" �������� � �� �� ����� ���� ���� ���� �� ��� ���� ��� �� ������� �� ��� ��������� � �� ������ ����� ��� ��������� ��� �� ������ #� ���� �� ������� �� ������ �� ��� ������ �� ��� ���� � ���� � �� �� ���������� ������� #� ��� �� � ��� ������ ������ �� �� ���� � ���� �����!���� ����� ��� ��� ������� �� ���� ����� ��� ��������� ���� #��������� �� ���� � ��!�� � ��� ���� �

$�� ������ ���� ������ �� �������� �� ������� ������� �� ��� ������ ����� ������������ ��� ����� ����� ��� ������ � ��� ��� �� ��� �� �� ������������ ���� ��������� ������� ���� 9 ��� ��������� ������� ���� ��� ���������� � �� ���� ������ ��������� $���� ����� ��� �� ������� �� ��� ������� ��� ��� ��� ��� �� ��� ������ ����� ����� ���� ��� ���� ������ ��� ���� �������� �� �� � ���� �� ����� �������� �� ��� ��� ���� �� �� �� $������� �� �� ������� ��������� :�!����� �� ���� ������ �������� ������� �� �� ����� ����� �� �� �� �� ����� � � ���� �����������

$�� ������� � ���� �� ��� ��������� �� ������� � � ��������� � �� ������� ��� �� ��� )�� ��� �� ��� ����� ����� ��� #� ������!��� �� ������ ������������ $�� ������� ��������� �� ��� ��� ������� � ��� ��� ���������� �� �������� ������ � �� ������� ���� ��������

���� ���� ;

Page 31: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

$�� ������� ����� �� ��� ��������� �� ������� � � ��������� � �� ������� ��� �� ��� )�� ��� �� ��� �������� �� ���� � ���� �� ��� ����6� ����� #�������!��� �� ������ �� ���� ������� ����������� ����� � �� ��� �������� ����� ��� ����� �� ���� �� ��� �������� #� �� ���

��������� �� ������� � � ��������� � �� ���� ��� ����� �� �� ��� ����������� ��� ���� � ���� �� �����

$�� ������� � ����� � � ��� �� ��� ������� ����*��� ������ �� ������� ������� $�� ����� ������ �� ��� ��� ���������

<����� ����� ��������� ������� �� ������ �������� �� � ���� ����� ���!�� ��� ����� �� ��� �� � !�� �� "�� �� ��� ������� ���� ��� ��� ����� ����� �� ��� ����� �� �� ��� ��� ��� ���� ��� �� �� ������� ������������ 0��� %��� &�=2�

��� ��# $������ ��� ����������� ����

��� ��%

'8 ���� ��� ���� �

Page 32: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

&����� ���� �� ��� ������ �� � ������ �� �� � ������� ��� ���� � ��� �� ���� ��� ������� �� �� ���������� ��� ���� ����� $�� �������� ������ ���� �� "� � 0��� %��� &�=2�'��( ����� �� ���� ���� �� ��� ����� ��� ��� �� � ���� ��������� �� #� ��

���� � ������ ��������� � ����� �� �� ����� �� ������ �� �������� �� ���������� � � ����������� �� ��� ������ �� � ���� �� ���� ���� ��� ����*��� � ���! ��!�(� �� ��� ��������� ���� ��� ������� �� �� ���������� �� � ���! � ����

�� � ��� � ����� ���� ������� ��������������� ���� 0%��� &�-2�

$���� ��� ������ ����� ��� ��� �� ��� ��� �� �������� �� ��� ��� � �������� �3�� ����� ��������� "�� �� ��� � ������� ���� ��� ������� � ���������� � �� �� �� �� ����� "�� �� ��� � ������� � ��� ���� � ��� �� �� �� �� � ��� "�� �� ��������� ���� ��� ��� ������ �� � ���� � �������*��� � �� �� �� �� ��� �� � ���� ���� ���� ����� ��� � �� �� �� �������� ����� ��� ��������� � ���� ���������

$���� ��� ��� ������ ����� �� � ������� ���� ��� ������ ����� ��!� �������� �� ��� �� � ����� ������ �� �������� ����� �� ���� ����� �� ������� ��� (� ������� � ������ ���������� �� ��� ���� �� ���� ������� �� �� ���5., �� ���� ������� ������ � � ����*��� ����� � ����� �� ������ ����� ��� �� �� �� � ��� %����� &�4 ����� ���� � ����� ���� ���� > ������������ �� � ����� �� $�� ������ �� ��� ����� �� ����� �� ���� > ���������������� ��� ���� �� ���� > ������� ������ ��� ������ �� ���� ? ������������ �� ��� ���� �� ���� ? ������ �� �� �� " ����� ���� �� ��������� �� � ������ � ������� ���� ������� ������� %����� &�4 ����

��� ��)

��� ��*

���� ���� ''

Page 33: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

����� > ������� ������ �� � ����� �� , ����� �������� ���� � ������� ������������� ����������� �� ��� ����� �� � ������ �� �� ���� ����� ��� � �������� �� � ���+��� �� �� �� ������� $���� ��� ������� �������� �� ��� 5.5�� ���������� �� ��� ���� �� ��� ������ �� �� ��� 5.5� ��� ������� ���������� '.5 �� ���������� �� ��� ���� �� ������ �� �� '.5 �� �� �� < ��� �� �(���� ����� �� � ���� ��� ���� ������ �� � ��� ���������

$�� ������ �� ������������ �� �� ��� ���� �� ��� �� )��� ���� ���� � �������� #� �� ��� �������� � ������� ��� )��� �� � ��� �� ��� ���� ����������� �� �� �� ��� ��� �� ��� �� ��� ��������� ��� � ��� �� � %�� ���������� �� �� ����� �� �� ��� ������� �� ��� �� ���� �� ��� ��� ��� �� ���������� ���� �� ��� � ���� �� ��� ��� � ���� ��� ",� ������� � �� ��� �� ����� ��������� ���� ���������� ��� ������� � ��� �� ����� �� ���

%�� �� � ��� ��!���� �� �� �������� ����� ��� ������ ���@����� ������� ���� ����� �� �� �� �� ������ �� ��� ������ �� � ����� �� ��� �� �

$�� ���,����� �� -���� �� ���� ������ ..,� �� ��� ����� �� ��� ���� �� ��������� �� �� ��� ���� �� ��� ������������ ������ �� #� ������ ���� ���� 8�-8��� ����� ���� ����� � !� ��� �� ���� 8�;8 ��� ����� ���� ���� ���� � ���� � ����

.., � /.

�.5�

$�� ������ ������ ���,������ .�� �� ��� ����� �� ��� ������� ������ ���� ����� ���� �� � ������ � ����� ����� ��� �3�� �� ��� ������� �� ��� ������������� ���������� #�� �� �� ���� � ������� 8�4? ��� ����� ����� ��� �������

.� � /�

�&

$�� ����( ���,������ .(� �� ��� ����� �� ��� �� ��� �� ���� ������ �� ����� ��� �� � ������� �� ��� ����� ����� ��� �3�� �� ��� ������ �������� ������ ������� �� ��� ���� ����� ��������� ����

.( � ��&�,,

��� ��0

'& ���� ��� ���� �

Page 34: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

��� �� ��� �� ��� ���@���� ����� � 8�44 ��� � ���� �� ������ 8�=8 ��� ��������� ������� �� 8�?8 ��� � ����� �����

$�� ����������� � ������ ���,������ .,� �� ���� � � ������ ���,����� �� �������� �� ��� �� ��� �� ���� ������ �� ��� �� ��� �� � ����� ����� � �����3�� �� ��� ���� ����� ��������� ��� �� � ������������� ���� �3�� ����� ������� ������� ����� A������� �� ��� ����� � ������ 8�??�

., � �/��,,

��� ��1 2��� ����� �����������

��� ���3 $����� �����������

��� ���� ����( �����������

���� ���� '1

Page 35: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

$�� �� ����� � ������ ���,������ .B, �� ��� ����� �� ��� �� ��� �� ���� ������� �� ��� �� ��� �� � ����� ����� � ���� �3�� �� ��� ������� �� �������������� ���� �3�� �� ��� ������ �� �����

.B, � �/.&

(����� ����� ����� ���@����� ��� ��� ���� ���� �� ���� � � ������� ������� ��!����� ���� ���� ���� ���� ������ �� �� ��� ��� �������������� �� �� ����� � � ��� ���� ��� � ������ �� ����� ���� ����� ��� �� ��������,������� � ���� ������� ������ � ���� ��� � .���� ��� �������� �� ����!���� ����� ����� � � ��� ��������� ����� �� ������ � 5 ���6� C� ��� ���� ���� � ����� �� ����� ��� ��!���� � ���� #� ���� � � �� � ���� ���� ��� �� ��� ����� ������� ���@����� ����� � ��� �������� ������� ��� ��� ��������� ����

��� ����� �� ��������� ��� ��

��� ���� ��� �������� �� ��� ���� ��� �� ��!��� �� �� �������� �� ������������� ���������� �� ����� ������ ��� ���� �� � ����� �� !� ��� ��� ���� �� ��� �����

,5"�A D/",AD

.����� ���� ��������� �������� )�� ������ � ������� ��� ����� �� ����� ���������� �� ������ �������� ��� ���� �� ��� � �� ������ ����� ������������� �� �������� $�� ���� �� � ������� � ��� � �� �� 7 � ��!�� � <������������������� ��

/ ��

� �

� ����� � ������ �� ���� � �� ����� � ��� ������ ���� ��� ���� ����� �� � (������ � �� ���� �� ���� ���� ������� � ������� ����������� ������ �� ������������ ���� � ������� ��� � � ����������� ������ ����� �� ������ �� ��������

��� ���� ����������� � ������ �����������

'> ���� ��� ���� �

Page 36: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

$���� ��� !��� ������ �� ���� ���� ���� ����� 0%�� ��� !����� ���� �%��� &�'>� ' �� �' ��� ����� �� �� � ��� ������������2

$�� ��

�' � �� $ ��

'� ��

��� ���#

:������ ���� ��������� � ��� ���� ����� ��� ����������� �� ��� ����� ������� 0� � ��2+

� � '

/

� �' � �� �� � '

/

� '� ��

%�� ��� ������� �� ���� �� � !���� ����� � �� ���� � ��� �����

$�� �

�'

&�& � �� �� � '

&/

��&

' �

%�� � � �� !���� � ���� ���������� � ���� ��� ����� ���� �� � ������ ���$ �

� '� �� � 8 �� ��� ������� �� ��� ����� �� ����� �� �� � ��� ������� ��

���� �� � ������ ��� ��� ���� � �� "������� 0<%2� ���� ��� ������ �� ���� �

� � $��

/�

� �' � ��' �

��� ���%

E���� ���� $� � $ �

��� ����

���� ���� '?

Page 37: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

#� �� ������� �� ������ ���� � ���������� !���� � �� ���� �� ��� ���������� �� ����� ���� �� �� ���� � ����� � �� ���� ��� ���� � ������� ������������ ���� ��� ���� ������� $�� ����� ������ �� ���� �� ������ �������� ���� ��� ��� ���� ��� ��� ������ �� ���� � %��� &�'? ��� ���� �

4$ � '

1

��1

' � ���� 7 ��� ���� �� �

4�� ��

&�' � ���� 7� ��� ���� �� �

$�� ���� � ���� ������� ����� ���� ��� ����� ����� �� ���� �� � � ��!���� ���� �� ����� F� �� � ��� �� ���� � ���� �� ���� ��� ���� ���� ������������� ��� ����� �� ���� �� ���� ��� ����� ����� �� ���� ���� �� ���������� C� ���� � �� F �� �� � ������� � ���� �� �� ���� � 0%��� &�'=2

4! � 4F � /�&

%��� ����� �� �� ��� ���� ��� ���� �������� ����� ����� �� ���� �� ������� �� �� ���� ���� � ���� ������� ��� ����� �� )������ �� ���� �0%��� &�'-2

45 � 4�� � /� &

����

45 ��

&�' � � /� &

��� ���)

��� ���*

'= ���� ��� ���� �

Page 38: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ��������� ��������� ������

$/CAA�:#�A�D#7�"5 D/",AD

#� ��� � ����� �� ���� ��� �� �������� ��� �������������� ����� �� ������� � � � �� ������ ��� ����� �� ������ � ���������� ���� ������ ���� � � ���� 0%��� &�42� $��� �� �� ������� ��� �� �������� ��� �������������� ����� �� ��� ��� ��������� ���� 0 ��� ���������2� $�� �� ��� �� ���� ������� �� ���� �

� �� &

'

/ �

���� �� �� ��� ��� �� � ���� � ���� �� ������������� ���� / ���� ��� ���� ������� 0%��� &�'42�

$�� ����� �� ��� ���� �� �3�� � � ���������� � � ����� �� ������ ������� � � ������� ���� 0%��� &�';2� ��� ������ �� ��� ����� �� �� ������� 5����� ��� ��� ���������� ��� ���� �� ��� ������ �� �� ���� �������� $���� ��� �� ���� ������ �� ���� ��� ��� �� � ���� � ���� �� ������������� ����/�� ���� ��� ���� ����� �� 5 ���� *��� �� ������� &�

� �� &

8

/� �5

��� ���0

��� ���1

���� ���� '-

Page 39: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

$�� !��� ������ �� �� ��� � ��� �������� �������� ���� 75 �� ���� ������� �������� ���� ��� ��� ��� ���� �

$5 ��

/ � �� $B �� &

8

/.5 �5

:������ � ��� �� ��� � ���� ���� ����� ��� ����������� �� ��� ����� �� �� ����$�� ����� �� �� ��� �� )��� ���� ���� � � ���� �� ��� �� ��� ���� � ���������� ��� ���������� � ��� � � �� � ������ ��� ��� �� ��� ��������� ����� �� ������ 05<(2 �� ��� ������� ����� �� ������ 0B<(2

5<( ���� 7� � '

��

/ �

B<( ���� ��� � '

��

/.5 �5

��� ���3 .��� � �� �������� � �+������

D��� � ��� ���� �� � ���������� � �� ��� ����� ��� ��� ����� �� �������� �� �� � ��� ���� � �� � ��� #�� ��������� � � � ��� ��� � �������� ���� ��� ��������� ����� �� ������ 0$<(2� /�� 5 �� ���� �� ��� �������� �� ��� ����� ��� ��� ����� ��������� ��� �� �� ������� �������� ��� �������� �� ��� B<( � �� ��� ����� ��� :�!�� �� ����� �� ��� ���� � �� ���������� � )����� ��� �� ��� ����� �� �� ��� �� ��� ���� ���� )��� � ����� ��� ��� ��)������ $�� !��� ����� �� �� ��� ���� ��� ����� �� �� ��� �� *����

$�� ����� �� � ��� �� ��� ���� �� ��� ������� �� � �� ��� ��������� ������%���� ������ �� ��� ������� ���� ������� �� ���� ������� � ��� ���� ���������!� ��� ����������� �� ��� ����� �� ������ �� ����� �� ������� 0<G2 �� ������� ����� ����� ,��������� �� ��� ����� �� ������� �� � ���� � � � �� � ��������� ��� �� ��� �������� ����� �� ������� 05<G2 �� ������� ����� ��������� 0B<G2 �� ��������� ����� �� ������� 0$<G2�

5<G ���� 7� � '

2

� �2

B<G ���� ��� � '

2

�5 �2

$<G ���� ���� � �� � �� � '

2

�� �2

'4 ���� ��� ���� �

Page 40: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

:�!�� �� ����� �� ��� ���� � �� ����� �� � ��� �� ���� ���� ������� ��������� ������� ������������� ��� ��� � ������ �� ��� ��� ��� � ������� �� ����$�� !��� ����� �� ������ ���� ��� ����� �� ������� �� *����

��� ���� .��� � �� ����� � �+������

�A$"<A�$CA

<������ �� ��� )����� ������� �� ���� � �� ����� �� .5� ����� ����� �������� �� �� (� 5�� ��� ��� �� � ������� ������� � ��� �� � � ��� � ���� ��� ����� ������� � ����� ��� �� ��� �� ���� ������ 0�� �� ���� ��������� ���� �� ��� ��� �� ������� !��� �� ��� ����� �� ������� �� .'5'2� $������� �� ������ ��� ���� �� �������� ����� �� �� ('� 5��� ������� ( �� ('

��� ����

���� ���� ';

Page 41: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

���� �� ����� ���������� ����� ��� �������� �� � ����� �� ��� �� ����������� � ���� �� ������� �� �� ��� ��� ������� ���� �� ��� ��� �� �� ���������� $�� �������� � �� ��� ���� �� ���������� �� ��� ���� �� � � ���� ��� ��� ������ �� �� � ���� ������� ������� ����� �� ���� �������������� ��� ����� �� ������ �������� �� ���� ������ �� �� ��� ������� � �� ������� ��� ����� �� ������ �������� �� ��� ������� �������� $������ ��������� �� �������� ��� ��� �� ������ ���� � ������� ��������$�� ���� �� ���������� �� ���� � ������� ��� ������ �� ������ ��������� �� ���������� ������ ��� �� � ��� ������� �!������� � �� �� �� � ���� ����� ������� ����� �� ���� ������� �� �� �� ��� � ���������� ��

#� ��� ��� �� ������� ������� ����� �� ���� ������� ��� �� ��� �� ����������� ����� ���� � �3�� �� ��� �� ��� �� ��� ������� ������ %������������ ��� ������� �� ���� �� ��� ���� ��� ������� �� ��� �������� ���� ����� ������� � ��� ��� ������� �� ��� ����� �� ������ �� ��� ��� � ������� ( �� (' ���� ���� �� ��� ���+

0�2 ���� ��� �� ���� �� ��� ��� ������ ���� � �3�� 0�2 ���� ��� !��� ������ �� ��� ��� ������ ���� ����� �� �� ����������

����� ��� �3�� ������ � �3�� ��0�2 ���� ��� ������� �� !��� ����� �� ��� ������ ���� �3�� ��� ����� � !���

����� �� ��� ��� � ����

.����� ��� ����� ���������� � ����������� ���� ��

B� ��� �� �������� ����� ��

�� '& �� �

� B� ��� �� ������� �����

'�� ����� �� �������� ����� ��

'& �

&�� �� &

1 � �

� '�� ����� �� ������� �����

$������ �� '�� ����� �� ������ � & ��

'1 �

1� � � &1�

��1 �

$������ �� '�� ����� �� ��� � ��� � �� ((� � � (� �

�� (� � � &1�

��1 �

(�� �� ���� � ����� ��� ���� 4 � &1

��1 � ���� ��� ���� �� �� ����� ���

��� �� � ������ ���

(� � 4

�$��� �� � �������� ��������� �������� �� � )����� ���� #� ��� )�����

��� �� � ���� ����� ��� ��� (�� �� ������� �� �������� ��� ��������� (� ���������� ���� � ����������� ���� �� ��� �������� (� ��� ������� ���� ���������� ����� ��� ��� ���� ������ ������� ��� ����� �� )������ �� ��������� ���

&8 ���� ��� ���� �

Page 42: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

/7557. D/",AD

$�� �� �� � ���� ��� �� ������� � �� �� ��� �� ���� � � ����� #� �� ��������� �� !� ��� ������ �� �������� �� ��� ����� �� ������� �� ���� �������" �������������� �� ��� ����� �� !��� ������ � � ������ �������� �� �� � ������� � ���� ��� (���)�� ��� ������ �� ������ ��� � ����� �� ����������� �� �������� � ������ � � ������ �� � �� ��� ��� �������� �������������� �� � �� �������� � � �� " ��� �� �� �� ���� ������ �� ���� ��� ������������

#� �� �� �������� �� ��� � �� ���� ������� � ��� � ���� �������� ��������� � ���� � ������� ��� � ���� ���������� 0�� ������� ��� ��� �������������� �� �� ��������2 � �� ��� ����� �� ���� ������� 0%��� &�&12� $���������� �� ���� � �� ����� � ����� �� � ���������� ��� �� �� � ���� �������� ��� ��� �� ���� � ��� ����� � � ��� �������� � ��� ������ #� ��� ������������ �� ��� ������� �� �� ��� ������ �� ��� ����� � ���� �� ���� ���� �2 � �

���� � �� ��� ������� �� ��� 5<G �� ���� �

� � �

2

���� �

$� !� ��� ������� �� ��� B<G� �� �� �������� �� ����� �� ��� ������� ���� !� ��� ������� � ������� A��� ������ �� ������� � ���� �� ������ ������� ����� �� �3�� ������� $�� ��������� �� ��� ������� ������� ��� ������� ��� ��������� �� ����� ��� ��� ������ $�� �������� �� ��� ���� ��� ��

��� ���� ������ ������

���� ���� &'

Page 43: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

�� ��� ��3����� ������� �� ��� ���� �� ��� ������ � ���� ��� ��� ��������� %����� ��� � ���� ���� ��� ������� �� ��� B<G ���� ��� ��� �� ���� �

�� � �

2

����� �

B������ ������� �� � ��� ��� �� ��� ������ ������ !���� �� ������ ���������� ������� �� ����������� " � ����� ��� ��� �������� ������ �� ���� �� ��� � ���� �� ������ �� ���� �� � ����� �� � ���� � ������� ��� ���� ��� ����� ������ #� �� ����� �� ��� � �� ����� �� � �� ����� ����������� � �� �� ���� ��� ���� �����

DH�(75D "�: <7�BA�$#7�D

#� ��� � � ���� �� �� ������� ���� ��� ���� ���� � ��� ��� ���� ������B������ ��������� ����� ������� �� ������� ���� �� ��� ���� � ���� ����� ���� ����� �� ��� ������ �� �� ��� ����� ���������� $�� ���� ��� ���� ���������� ���� ������������ ��� ����� ������ � ��� #�������� $���� $�� <��������

� ������ ���������

" ���� �� ������� ���������� �� ������� �� ������� �� ��� ��� ������������� �� ��������� �� ���� � ������ � ������ ���� �� � ������� ���� ����������� #� �� �� �������� �� � ���� ��� ���� ��� ������ �� �� ��� ������������ ���������� ���� ��� � ������ D ����

�� ���� ��� ��� �� � ����

������ ����� ���� �� �� ��� ��� ���� ��� ����� �� �������� �� ��� �� D����������� �� ���� ����� ��� � ��� ��� ���� � ����� �� ���� � ��� G���� �����D� #� �� �� �������� �� ����� ������� �� �� ��� �� �� ���� ����� ������ �� $�������� ��� �� �� �� ��� / � �

� � �� �� � �� ��� ����� � �3����� ����� ����� ���� �� � ��� ��� �3������ $��� ��� � � ������� �� �� �� ��� ��� !��������� $ � �

� � � � ����� ��� ���� �� �3����� � � �� ��� �� ���� ��� ��� � ��� ���� �� �3����� ���� ��� ������ � �� ���� ����� ��� �

��� ���# 6.7 �� ������ ������

&& ���� ��� ���� �

Page 44: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

�� ��� �� ��� ���� �� �� ���� �� ��� ������ < ��� �� ���� ��� ������ ������� �� ����� ���� �� ��������� ��� �� �� �� � ������ ���� ������ $�� ������ �� �� �� �� � ���� �� ������ ���� �� ��� �� �� �� �������� ��� �� ��� ��@���� � ���� ��� ���� ���� ������I�� ������ � �������� ���I���� ���� � � �������� ���� � �� ��� � ��� �� �� ���� ��� ����������������� ���� ���� � ����������� ���������

$C",AJ7#:"5 C95A

" �����*��� �� � � �� ���������� !���� ����� ��� ����� ���� � � #� ��� ������� ����� ����� ��� �' �� �& �� ���� ��� � ������ ��� ���� �� ��� �����*��� ������ �

/ � '& ��' � �&�

��� ���) / � ���5���

" ����� ���� !���� �� � ������� ��� � ���� �� ����������� �����*����� ������� �� ���� � �3�� � ������ ��������� � ������ ��� ������� �� ����������� � ����� ��� �'� �&� �1� � � � � ���

��� ���% &�� 8�� �� ���� ��� ����

���� ���� &1

Page 45: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

<������� ���� ��� ������� �����*���� ��� ����� �� ���� �����*��� ������� �

'& ��' � �&�

'& ��& � �1�

'& ��1 � �>� � � �

(� �������� ��� ���� ���� / �� ��� !���� �� ���� �

/ � '& ��' � &�& � &�1 � � ���

� � '& �' � �& � �1 � � '

& ��� �

$��� �� ������ ��� & ���5����� !���� < ��� �� ��� ���� ������� ������������ ��� ���� �������� �� � ��� ������ $���� �� ��� ���� ��� ���������� / � �

� � ��� ����� �� ������� ��� ��� � ������ ������� � ������ ����������� �������� �� ���������� � ��� �� � ���� ����� #� ��� ���������������� ������������� ����� �� � �� ��� ��� ��� ��������� ����� ��� �� ����� ���� �� ��� � � �

/ � �A��������� �� � ������� ��� ������� �� ����� ��� �� �� ������� ��

��� �� ����� ���� �� ���

D#�,D7�6D C95AD

G���� � ��� �� D�����6� �� ��� ����� �� �� ��� ����������� �������������� � ����� ������� � ����� ������������� ��� ����� �������� �� $������ � ������ ���� �� ��� �����K<����6 �� ��� 5�� �� ������ � �� � ��� ���������� � ����� � ���� ��� ����� �� � #� �� � ������� �� ������ ��� ����� �� �� ��� ���� � �� ��� ��� &� ��� ����� �������� �'� �& �� �1� $�� ������ ������� � � ��� ������ ��� ���� �� �� ��� ������ ���� � ������ ��� ����� ��

"����� ���� ��� ����� �� � ���������� � � �3����� �� ��� ����� ������

� � �8 � �' � �& & � �1

1

��� ���* .� ������� ��� � �� ������ �� � ���5���

&> ���� ��� ���� �

Page 46: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

$�� ���� ���� ��� ����� �� ���� �

/ �� �

��� � �

� �

���8 � �' � �&

& � �1 1� �

� �8 � �' &

&� �&

1

1� �1

>

>

� ������ &�8�� &

1 �&�1 '�

"����� �� ���� ��� ���� �� � ���� � ��� ���������

/ � ��' �$�& �9�1 &�

���

�' � �8 � �'�� �&�& � �1�

1

�& � �8

�1 � �8 � �'�� �&�& � �1�

1

D��������� � A3����� 0&2

/ � ��$ �9��8 � ��9��'�� ��9��&�& � ��9��1�

1 1�

A3����� ��� ���@����� �� � � �3������ 0'2 �� 012

��$ �9 � &�

��9 � 8

��9 � &1 �

���

� � 9 � '1 � �� $ � >

1 �

$�� ���� ��� � ���������� � A3����� 0&2� ���������� �������� ���� ������@����� ��� ����� ������� ��

/ � '1 ��' � >

1 ��& � '1 ��1 � '

1 ��' � >�& � �1�

��� ���0

���� ���� &?

Page 47: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

$��� �� ��� �� ������: �� � !��� �� � ; ������ !���� " ������ !���� ��� ������� � �� ���� ���� �� �3�� � ������ �������� � ������ $�� ��������� �������� ����� ' �� 1 ��

/' � '1 ��' � >�& � �1�

����� 1 �� ? ��������

/& � '1 ��1 � >�> � �?�

����� ? �� - ��������

/1 � '1 ��? � >�= � �-�

�� �� ��$�� ���� ���� �� ��������� ���� �

/ � '1 ��' � >�& � &�1 � >�> � &�? � >�= � &�- � � ���

����

/ � &1 �

'& �' � &�& � �1 � &�> � �? � &�= � �- � � '

& ��� �

$��� �� ��� ����� �*�� ���� �� ��� !��� �� � ��� ��� �� ������ $�� ������� ��� ��� �� '

1� ��� ����� ������ � �� ��� �������� �� ��� ���� ��� '� >� &�>� &� >� � � � � &� >� '�

$�� �� � �� �� ��� ��� ����� � ������ � .�� � �� ��� �� ������� ���� ������ � ����� �� �� �� �3�� � ��� ��� � �� �� ��������� ���� <������� �� �� �������������� $� ��� ���� ��� ������ $ �

� � � � ��� ����� �� ������ ��

�� ��� ��� ��� �� �� �� � �� ���� ������� � ��� ����������� D����� �� ���� ���� ��� �� �� �� � �� �� �������� D��� �� �� �� ��� ���� 4 �

� &� � � ��� �� ��

�� &� �� ���� ������� �� �� ��� ��� � ��� ����������� D����� �� ��� ����

��� ���1

&= ���� ��� ���� �

Page 48: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ��������� ��������� ������

" �� ����� ��������� ��� ��� ��������� � � ��������� ������ �� ���� ���� �� ���� ����� � �� ���� �� � � ������ ����� �� ���� � ��� ��������D������ ���� � ���� �� � ���� ��� � ��� ��� �� D�����6� �� �� � ���������

AL"�,5AAL"�,5A '� <� �� ��� ��� �� �� �� ��� ������ �< �� ����� ��� �� ��� �� �

�3�� �� - �� '?� $�� �� ��� �� < �� �3�� ������ � �� � ��� �� �� ���+

� - ; '' '1 '?< ; &- 1= 1; 1-

��������+ $�� ����� ������ � ���� ��� ������� ����� ���������� �� ��� �� ���� &� D����� ��� D�����6� �� � � ��� �� �����

� < D�����6��� ��� ����

%��������

�<��

- ; ' ;; &- > '84

'' 1= & -&'1 1; > '?='? 1- ' 1-

14&

�<�� � '

1 � & � 14& � &?>�-

$�� ���� ���� �� ������� ����� ����������� �� <� ��

$� ��� � ��� �����*���� �� � �� � ����� ���� ������ �� ��� �� ������ ������� �� �������� ����� ���������� �������� ��� ����� # ��� ��� D�����6�!��� �� �� �� ���� ������� ��� �� �������� �� � ����� � � ��������� ����� ����� ������ ���� ������� �������� �� ��������� �� � �������� �� ��� ����������� � ��� ������������ ��� �������� �� ������ �� 3���� ��@�����.���� ����� �� ��� �� � � ����� ����� �� ����� �� �� ���� �� ��� � ������������ ������� �� ��� �� � �� � ������� �� �� ����� D������ ���� �������� ����� �� ��� �� � ����� �������� 1 �� > 0%��� &�182�

��� ���3

���� ���� &-

Page 49: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

"��� ����� ' �� 1 ����� � '1 ��' � >�& � �1�

"��� ����� 1 �� >����� � '1

&�1 � >�1'

&� �>� � '

1 �'& �1 � &�1'

&� '

& �>

� �

"��� ����� > �� = ����� � '1 ��> � >�? � �=�

$��� ���� � '1 � �' � >�& � ''

& �1 � &�1'&� ''

& �>

� >�? � &�= � � ��

���� ����� � ��� � ����� �� � ������� �� �������� � ���� �� � ����C� �� �� � �������� � � ���� �� ����� ��� !����� ����� � ���� �

������ �������� �� ������� ����� �� ��� � ������ ��������� %�� ������� � ������ �������� ��� �� � ������

/ � 14 ��' � 1�& � 1�1 � �>�

��� ����

$��� �� ��� �� ������: ������ !���� A������ ��� � ���� ���� ����������� �� ������

/ � 14 ��' � 1�& � 1�1 � &�> � 1�? � 1�= � &�- � � ���

$���� ��� ����� �� ��� ��� � ���� ���� �� 14 ����� ��� ����� ������ �� ���

�������� �� ��� ����� '� 1� 1� &� 1� 1� &� 1� 1� &� � � � � 1� 1� '� #� �� ����� � ��� >� -�'8� '1� '=� ����� ��������� #� �� � ������ � � ���� ����� � ���� �� �� ������� ���� ��� ��� !��� �� �� ������� � ����� ����� ������ �� �� �� � ���� ������ !��� �� � �� �������� �� �������� �������

"����� ������� �� D�����6� �� � ����� �� � ����� �� ���� ����� ����� ������� ����� ��� �������� ��� ����� ��� ���� $�� ���� ����� ��������' �� & �� ���� �

/' � ''& �?�' � 4�& � �1�

&4 ���� ��� ���� �

Page 50: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

$��� �� � ���� � ���� ��� ������� $�� !��� ����� �� ���� �� ���� ����������� �������� ' �� & ���� ���� ' ������� ��

$ � '&> �

&1�' � '8�& � �1�$���� ��� �� �� ��� ��� ���� � �� ��� ?�4 ���� ��� !��� �� ��� 1�'8 ������� !���� $��� ��� �������� ��� �������� ��� ��� !��� ��� �� ��� #������ ����� ��� ��� ?�4 ���� �� �� � ��������� ��� ������� ���� �� %��� &�1& ��

/& � ''& ���' � 4�& � ?�1�

�� ����� ���� �� ��� ��������� ��� /'� ��� ���� ���� ��

/ � '1 ��' � >�& � �1�

#� ��� ����� �� ��� ��� ��� �� ��������� ��� ������ �� 3���� � ������ ��� ��� ��� ��� ������� �� �� � �� � ������ ��

C� �� �� � ������ �� ���� ������ ���� �� ��� ��� ��� ���� �� � �������� � ������ �� ��� ���� ��� ��������� #� �� �������� ���� �� ������������ � � ����� �� � �� ��� �� �� � ���� ���� � ��� & �� ��� ��� ��� ��� !��� ������� �� �� �� ���� �� ��� ��� �� �� �� � ���� � ������ ���� �������������� #����� � ������ �� ��������� � ��� ����� ������ �������� ���� ���� �� ������������� �� �� � ������� �� ��� ���� ��� ��� ����� �������� ��

$�� !��� �� � ��� � ���� ������� ����� � 1� ?� -� ;� ''� '1� ����� ���������� ��� ����� �� � ���� >� -� '8� '1� ����� ��������� 5�� �� ������ � �� � ��� �����������

��� ����

��� ����

���� ���� &;

Page 51: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

"��� ����� ' �� & ����� � ''& �?�' � 4�& � �1�

� � ?'& �' � 4

'&�& � ''& �1

� �

"��� ����� & �� ? ����� � 14 ��& � 1�1 � 1�> � �?�

� � 14 �& � ;

4 �1 � ;4 �> � 1

4 �?

� �

"��� ����� ? �� = ����� � ''& ���> � 4�? � ?�=�

� � � ''& �> � 4

'& �? � ?'& �=

� �$��� ����

/ � � ?'& �' � &?

&> �& � &?&> �1 � &?

&> �> � &?&> �? � ?

'& �=

� �

� &?&> �8�>�' � �& � �1 � �> � �? � 8�>�=�

&���� ���9�����=.���: ���

����� �� �� ��� ���� ��� �������� ������������� ' & 1 > ?

&'

&

'

&

1'

=

>

=

'

=

>'

4

1

4

1

4

'

4

?-

;8

1&

;8

'&

;8

1&

;8

-

;8

=';

&44

-?

&44

?8

&44

?8

&44

-?

&44

->'

4>8

&'=

4>8

&-

4>8

&-&

4>8

&-

4>8

4-?'

'-&48

1?--

'-&48

'1&1

'-&48

&;4;

'-&48

&;4;

'-&48

;;4;

&41?8

?444

&41?8� ;&4

&41?8

'8>;=

&41?8� >?>8

&41?8

"��� � �� � 0�� ��� ��� � �������2

7������� ��� �3�� � ������ ���� �� �������� �������� ������� �� ������ �� ��� ���� ��� � ���� ���������� �� ����������� � �����

18 ���� ��� ���� �

Page 52: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

$���� ��� D�����6� �� ��� ��� ��� � � ���������� ����� ���� �� ���������������� ��� ��� ���������� ��� ��� ������ $�� ������ �������� ������������� ������� ������ �� ��� ���� ����� �*�� �����K<����6 �� ����������*�� � $� � &�'� ��� � ���� ���� ����� � ��� ���� ���������

$</A(H</A%%6D C95AD

C������ �� A3����� 0&2 ���� D�����6� �� ��� ��� �� � ��3����� ��� �������� ���� ��� ���� �� ��� ��� �� �3�� � ������ ��������� ���� �� ��� ��� � ����@����� $�� �� � ��� � ���� �� ������ �� ���� ��� ������ ���� �� �������������

7� ���� ����� ���� ��� � � ������� �� � ���� �� ���� ������� ���� ��� ������ � ���������� � ��� ��� �� �������� � ���� � ������ ������� 0�������� � *���2 ���� ��� ������ � �� ��� ��� � ��� ���� ���@����� ���� �������� ������� ��� ���� �� ������ ������ ���� ��� ���� �� � ���������� �

/ � ��' � �& � �1�� �& ��� �� ��� �����

���

�' � �8 � �' � �& & � �1

1

�& � �8

�1 � �8 � �' � �& & � �1

1

�����+

/ � �1�8 � &�& &�

�3����� ���@����� �� � ���� ���� ����� �� A3����� 0'2 � �� &?

1� � &�

� � &1 �

��

&� & � &1 �

1 � ��&

� ' &

� � � 8�-8-' �

$�� ���� ������ ���� � %��� &�1> �� ��������� � �� �� ���� � ��������������� �3�� �� 8�-8-' �� ��� �� � ���� ���� ��� ��������� ������������� ������� �� ���� �� ��� ������������ ����� ��� ����� ������� ���������� �� ��� ��� ��� ���� � ���������� �� ��� �� � �����

/ � &1 ��' � �& � �1�

����� �' �� �1 ��� 8�-8-' �� ��� �� � ���� �� ���� ��� ���������$��� �� $��������6� �� � ��� ����� ��������� D��� �� �� �� �� � �������

��� &� 1� >� ?� =� - �� ; �������� ��� ������� ����� �� ���� � $� � &�&�$�� ����� �� �� ������� �� � ������� ���� �� ������� � ��� ���

��� ���� �� !�� ������� �� �� ���� ���� �� ��� �������� �� ��� �� � �����

���� ���� 1'

Page 53: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

&���� ���&���������: ��� �����

����� �� D����� ���� ���� �� ����������� �� � ������ �� ��� �� � ���� � :����� ����������� � �����

& 8�?--1? 11 8 8�-8-'' 1> 8�'4-?; 8�-;>=? ?? 8 8�1->?> 8�41&?8 ?= 8�&===> 8�>&&?& 8�4==&? -- 8 8�1&1;' 8�?&;== 8�4414= -4 8�'8&=4 8�>8=&8 8�?;148 8�4;-11 ?; 8 8�'=-;' 8�?&4-= 8�=8'8& 8�;''?; ;

'8 8�841-? 8�1'&-1 8�?8888 8�=4-&- 8�;'=&? ?

$�� ����� �� ��� ��� ��� � �� �� �� ��� ��� � ���� &� ������� � �� ������� �� �������� ����� &����

$�������� 6� �� �� ��� ���� �� ����3��� �� ������� �� � ��� �� ��������� �� ��� �� �� ���� ���� ������ ���� � M$�������� ��� � �6� ���� � ���� � ���� ���� ������� �������� �� ��������� �� ��� $�������� ��������"���� �� ��� ������� ��� �� �� ���� � D�����6� �� �� �� � ����� ������������ ���� � ����� �������� �� �� ��� ��� � &��� �� ���� �� ��� ������ ������� 5��� ���� � ����� ���� ������ � � $�������� ��� � � ������� ��� ���� ��� ���� �� �� ���� � D�����6� �� �� ���� ���� ���������D��� ������ �� ����� � �� � ����� �� ������ ���� ������� ��� ��� �� $���������������� �� ��!� ��� ��� � ��

G"9DD C95AD

#� ��� �� ��� ���� ��� D����� �� �� �� �����K<����6 �� �� ��� �� �3�� ������� �������� ���� ��3�� �� ��� ���� �� ��� $�������� �� �� ��� ������

��� ���#

1& ���� ��� ���� �

Page 54: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

�� ��� ���� ���� ��3�� ������� ������� " ����� ��� �� �� ��� ��� G���� �� ������� ��3�� ������ �� �������� �� ��3�� �� ��� ���� �� ���� � $� � &�1�

&���� ���7��: ���

����� ����������

D����� ���� ���� �� ����������� �� � ������ �� ����� � ����� �� ��� ���

& D����� 8�?--1?�� ��� ��� 8�?8888

1 ,������ 8 8�-->=8�� ��� ��� 8�>>>>> 8�&---4

> ,������ 8�11;;4 8�4=''>�� ��� ��� 8�1&=8- 8�'-1;1

? ,������ 8 8�?14>- 8�;8='4�� ��� ��� 8�&4>>? 8�&1;1' 8�''4>=

#����� � D�� �� �������� � ��� � ���

$�� G���� �� �� ���� ��� ����� �� ��� ���� �������� ��� ������ ���D����� �� $�������� �� ��� �� ����� ��� ������ ��� ��� ���� ��������� �� ���� ��� ���� ������� ��� ����� (� ���� G���� �� ��� ��� ��� ��������� �� ������ ���� ������� �������� � ���� ��� ���� ���� ���������� �� ���� ��� ���� �������� ���� ����� �������� �� � ��� �����

#� �� � ���� ����+

0�2 � D����� �� � ���� � ��� ���� �� �������� �� � � ������ � ������������ ��� ��� ��� ���� ��� ������� �� � ��� ������� D����� �� ����� ��������� �� � ����������

0�2 � $�������� �� � ���� � ��� ���� �� �������� ����� ��� ������������ �� ��� ��� ������� ��� ������� �� �� A�� ������� $���������� �� ��� ��������� �� � ����������

0�2 � $�������� �� � ���� � ��� ���� �� �������� ����� � �������������� ����� ��� ��� ��� ������� ��� ������� D����� �� �� ���� �������������� $�������� �� � �� ���� �������� ��� ��� �������������D����� �� ��

0�2 $�� !���������� G���� �� � ����� � �������� ������� � ���� ������������ ���� ���������� D����� �� $�������� �� ���

AL"�,5AAL"�,5A &� #������� � � �� ���� � 8 �� � ��1 � ��� !�� ��������� �� �� 0�2 D������ 0�2 �����K<����� 0�2 $��������� 0� 2 G�����

��������+ $�� ������� �� ���� ��

� ��1

8

�� � � �� ��� ���18

� 8�=;1'?

� 8�&&8=>�

���� ���� 11

Page 55: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

0�2 D�����

� D� � 0/2

8 8 '& 8

��'& 8�&=-;? & 8�?1?;8��= 8�?--1? ' 8�?--1?��> '�88888 & &�88888��1 '�-1&8? '

& 8�4==811�;-;&4

"��� � &

1� �

'&� 1�;-;&4 � 8�&&'8-�

0�2 �����K<����

� $ � 0/2

8 8 - 8��'& 8�&=-;? 1& 4�?->>8��= 8�?--1? '& =�;&4&8��> '�88888 1& 1&�88888��1 '�-1&8? - '&�'&>1?

?;�=&=;?

"��� � '

;8� �

1� ?;�=&=;? � 8�&&84>�

0�2 $��������

��=0' � 8�41&?82 � ?�8&?� 8�84-;1��=0' � 8�1->?>2 � '4�-=>� 8�11;-&��= � 18� 8�?--1?��=0' � 8�1->?>2 � >'�&1=� 8�4-=??��=0' � 8�41&?82 � ?>�;-?� '�>&=->

1�184&;

"��� � �

'?� 1�184&; � 8�&&8??�

0� 2 G���� � $ � 0/2

��=0' � 8�;8='42 � &�4'?� 8�8>;'4 8�''4>= 8�88?41��=0' � 8�?14>-2 � '1�4>=� 8�&>=>- 8�&1;1' 8�8?4;4��= � 18� 8�?--1? 8�&4>>? 8�'=>&1��=0' � 8�?14>-2 � >=�'?>� '�8>''> 8�&1;1' 8�&>;'=��=0' � 8�;8='42 � ?-�'4?� '�??8;8 8�''4>= 8�'41-&

8�==';&

"��� � �

1� 8�==';& � 8�&&8=>�

1> ���� ��� ���� �

Page 56: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

�� ����

:#G#$"5 <7�,9$ACD

" ������ �������� �� � � ������� ������ ���� � �� �� ��� ���� ������ ������ �� �� ������� ��� ����������� ����������� �� ������ �� ����� ��������� �� ���� ������ "� ���� �� �� �� ���� � ��� ��� ��� ��� ��������� ������ �� ��� � ��� �� �� �� ��� �� � ��� �� �� ���� ����� �� �� ����� #� ��� ��������� ���� ���� ������� �� ���� ����� �� ��� ���� �������� �� ���������� #� �� �� �������� �� ��� � ����� ��� �� ����� �� ��� ���� ����������������� �������� �� ���������� ���� � � ����������

$�� ������ �� ���� ���� ���� ����� ������ ��������� � � ����� � ��������� 0<:���� �� ���� �������� ��������� ������ ������� �� ���� ���2 ������� �� ������ ���� ��� �� ��� ���������� � �� �� ���� ��� � ��������� �� ����� ���� � ����� ��� ����� �� � �� ���� �� �������� ����������� � ��� ������� ��3���� ��� ��� � ��� �� �� ���� ��� �� ��� ��������� ���� �� �� ������ ���� ������ ���� ��� �������� ���� �� 0����� ���� ������� �������� �� � ������2 �� � ����� ����

$�� ��������� ������ ��� � � ������� ���� �� ���� ����� �� � ������� ���� � �������� �������� �������� D�������� ��� ������ �� ���� ������ � ������� � ������ ��� �� ��������� ��������� �3������� #��� �� ���������� ��� � ������ ���� ��� �������� ���� �� �������� � ���� �� ����������� ���� ������ �� � ���� ����� ��������� �� �������� � ������ ������� �� ��� �� ������� ���� ����� ������

"� ���� �� ����� ���� �� ������������ ���� ����� ��� ������� ����� �������� ���� � �������� � � ������ ��������� � ���� $���� ������ ���� ������� ����� � ��� ������!�� �������� �� ��������� �����$�� �������� ���� � ���� � ����� �� �� ���� ��� ��� ���� ������ ��� ������� ���� �� ������ ������ �� ���� ��� �@���� �������

#��� ������� ��� ���� � ����������� �� �� � ������� �� ����� � ���� ���� ���� ��� �������� ��� ���� �������� �� ���� ��� �������� � ������������ D������� �� �� ��� ��� ����� ���� ����� ����� � ��� ����� ���������� ����� ��� �������� 0���� ��� ���� �� ������ �� ��������2 �� ��������� ������� ��� � ������� �� ��� �� �� �� � ���� ��� $�� �������� ��������� ��� �������� � ����� ��� ���� ���� �� ��� � ������� ����� ����� ������� �� ������� �� ���� $�� �������� �� �� ��� ������� ����� ���� �� ���������� � ������� �� ����� �� ��� ��� � ��� ������������I�� ���� ��������� �� ��3������� #� ��� �������� ������ �� ������� �� ����� � ������� ��������� �� ��� ��� ��� �����

:��� ��� �� � � �� ��� �� ������ ���� � �������� ����� <� ��� �� ������ � ������������ ����� ������� � ����� �� ��� ���� ���� ��� C�� ��� ���� �� ���� ���� ��*������ ��������� ������ ����� ��������� ��� ���������� /������� ��� ���� ��� ������� ��������� �� ��������� D����� ���� �� ��� �� ���� ����� � ������� ��� �� ����� �������� �� � ��� � ����������� ���� ������ �� �� �������� ����� ������ G������� ���� ��� ��� �������� ������� �� ����� ��� �� ��� ����� �� !������ $��� � � �� ������� ����� ���� � �� � ������ ������ �� 3���� � ���� ���� � ����� �������

���� ���� 1?

Page 57: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

$��� ���� ��� �� ���� �� � ���� ����� � ���� !��� � ���� �� �� ������ $���������� �� ����� ��� ���� �� �� ������ �� ���� � ���� �� ������ � ����6� �� ��� ������� �� � ������ ���� � ���� �� ���������� $�� ������� �� ����� ����� �� �3������ ���� �� ����� �������� # ���� ��� ������ �� ������ �� ��� ����� ����������� � ��� �������� ��� �� ������� ����� ���� <���������� ��� � ��� ���� ��� �� ���� ��� 7�������� C��� ���� ��� �� � ������� ����� ��� ����� �����N A3�� �� ��������� �� ����� ���� ����� �� ���3��������� ����� � �3������ ��� ����� �� �� �� ������ � ���

$���� ���� �� ����� �������� ��� �������� �� ������� ���� �� ������������ ��� ��� 0BC2� $�� ���� �� BC �� �������� � �������� �� �� ������������� � �������� �������� ��������� $����� � � �� ���� �� �������� ����� ����� ��� � ������������ ����� ��� ���� ���� 9���� ��� !���� ���� ����������� ���� �� ����� �������� �� ��� �������� ���� ���� ����� ��� �������������� � ��� ������� $��� � ���� ��� � � ���� � � M�� � �������6 �� �� ��� ����� � �� ����� ������� � ��� ������ �� � ���� � ���� �� ��� ������<� ����� ������� �������� �� ������ �� � � ����������� D��� ������� ������� � �� ��� ���� ��� ��������� �������� �� ��� 1�: �� &�: �� �������� ����� ����������� " ���� �� � ��� ����� �� ���� �� ���� $������ ��� ���� �� ��� ��� � ����� �� ������ ���� ����� ���� ��� ������� ��� ��� �� ������� � ���� �� ������ 7����� �� � M������ ��6 �� M����� �����6 � ��� ������ ���������

#� ���� �� �� �� ���� ������ � �������� �� � ���� �� ������� � ������� ������ � � �� ����� #� �� � �������� ��� � ���� �� ����� $��� � �������� � ����� ��� �������� ��� � ������� ��� � �� ��� � ������� ����� � � ��� ��� � ���� ��@��N " �������� �� ��� � �� � ���� ���� ���������� ���� �� � ������������ ������� $��� ��� �� ���� �� � ������� ����� ������� ��������� � ���� 0./'O./$2� # ���� ������� ��� ������� ���� ������� �� ������ ���� �� � ���� ��� ����� �� ����� ��������� D����� ������� ���� �� ���� ���� ��� ���� ������ ���� ���������� � ��� ����� ����� ����� �� ������ � ��� ����� �� ����� ������� �� ��� ��������� �������������� $��� ��� ��� �������� �� �� � ��!���� �� ��� �� ����� ��������� �� � �� �� �� ��� ����3��� ����� ���� �� ��� � �� �� ������ ������� ���� ��� ����� �� �� ������ $��� � ��� � ������� ��� ����� �� �������"���� ��� ��� ��������� ��� �� ������� ��� �������� �� � ������������ ������� � ������� � ������� ���� $�� ���� ����� � ����� �� �� ��������� �� ��� ������� ������� ��� ������ �� ���������� $�� ���� ����� �� ������ �� ��� ��� ������� ��������� ����� ��� ������� � ������ ������� ���� �� �� � ���� �������� ��� ���������*����� $�� ��� ��� ��� ����� ����� � ��� �����������

# ��� ���� �� ��� ����� �� �� � �� � 5���� , ������ :��� 05,:2 ��� ���9� �7: � ������ ��� ���� ��� ��� &?8 ���� ������� ��� ������� &�: ��1�: �������� �� ����� '&? ���� ������� ��� ������ ��� ���� �� '>8 ,<� ����������� �� ������� ��� � ����� ��-������ ����� ����� $�� ������ �� ��M������ ����������6 �� ��� � �������� ������� �� ��������� ����� �� �������� "��� ����� ���� �� ��� �������� ����� ��� �� ������� �� ��� ��� ���������� ���+

1= ���� ��� ���� �

Page 58: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ��������� ��������� ������

���������� ��������� ,������� ���� ��� ������� ������� � ��� ��� ����������� ���������� �� ��� � ����� � �� �������� �� � � ��� �� ����������� �� ���������� # ����� ����� �� �� � ���� �� �� ��� ���� ���� �� ����� ��������� �� ������ ���� �� ��� ������� ���� 3������� ������� �� ����� ������ � � �������� ���� �� ��� � �������������� <������ ������ ��������� � ������ � %������ �)����� ��� ������ �������� ��� ����� �� ������������ ������ �� ���� ��*�� ��������� ���� �� ������� ����������� " ���� �������� ��� � � �������� �� ����� ��� ��� ��� ������ ��� 3����� ���� �� ����� ��� ������ �� �������� ����� �� ������� ��������� ����� �� ���� ��*��$�� �������� �� ���� � ��������� �� � �� �������� �� ���� ���� �� ���� ���> �� � ���� ��� ������� ������ /���� �� ����� �� ��� ����

�������� ���������� / ��-���� 4���������� 0"#2 �� ������� ���� ���� ����������������� ������� ������ ���� ���� ������ ��� ����� ���������� #� ����� ����� � �� ������� ���� �� ����� ��� ���� � ���� �� ����� ���� �� � ���������� $�� �������� ���� ��� ���� ����� �� ������� � ����� � ������ ������� ����3����� �� �� ���� �� � ���� ��������� D��� �������� ��� �� ��� �� � ����� $���� ������� �� ���� ��� �� ���� ����� �� �� � ������ ���� ����!���� �� ������ ��������� �� ���� ����� �� ������ �� $���� (������������� � �� � ���� ���� �� ���� �� ������� ���� " ��� � ��� �������� ���� �����3��� ��� � �������� ������ �@���� ��� � �� � �������� ���� � ����� ����� � ��������� �� ���� ��� ����� � 3�� �!�� ���� ���� �������� 0D("2� $�� D(" ��� � ������ � ���� ���� ������ ����� ������������� ����� ������� �� ���� ��� � �������� ������� ������� �������������� ������������ �������� $�� �������� ��� �� �*�� ��� ���� �� ���������������� ���� ����� � ���� ���� ��� ������ �� ����� ��� �������� ����� ������� ��� ��� ������ ������ $�� �� ���� � ��� � ���� ��� �� ��� ���� ��� ����� ���� �� ����� ����� ���� $��� �� �� ��� ������ �� ������ ���������� ��� �� ���� ��� �������

# ��� ���� ���� ��� ��� ��������� �� ���� �� ������� ���� ��� ��� �������� � ���� �� ������ ��� ���� � � �� ��������� �� ����� � D��� ���� ��� ��� ��� �� � �� ����� ��������� ����� ����� ��������� ���� � � �� �������������� �����

D#�95"$7CD

"��������� ���� �� ��� ���� �� ���� ��������� ��� �������� �� � ���� �������� �� ��� ��� ������ �� ������ �� � ���������� � � ����������� �3������ $�� ��� ��� ������ ��� ����� ���� ��� �� ������ ����� �� ����� ����� � ����� � ����� ������� ���� �� � ������ �� ���� ���� ������ ����� ���� �� ��� ������ � ����� ��� ���� �� ��������� # ��� ���� ��� �������� �3����� ��� � � ���� ��������� �3����� ��� ��� �� ������ ��������� ��� �� ������� ������� ��������� ��� �� ��� �� ���� �� ���������� �� ������

$�� ���� ���� �� �3����� �� � ���������� � � ����� � ��������� ������� �������� # ��� ���� �� � ���� ����� ���� ��� ����� �� ��� ��������� ��� �������� �� ��� � ������� ������� ��� ������� � ������ � ������ ����� ���� � ��������� ���� ��� ������ ��������� ��� �� ���� ������ ���

���� ���� 1-

Page 59: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

����� �� ��� ������� �� � �������� �� �������� ��� ����6� ������� (�������� ��� ���������� ���� ����� �� �� � ������� ���� �� ��� �� � �� ��� ������ �� � �� ������� $��� �� ��� �������� ������ � �� ��� �������������� �

$�� ������� �� ��� �� ��� � ������� �������� �� � �������� � ����������� ����� �� �������� � ���� ���������� �� �� ��� � ���� �� /���� ��� ����� ������� ������� � �� �� �������� ������� � ��� ������� �� ��� ����� $��� ����� �� M���� ���6 ��� ����6� ��������� #� �� � ���� �� �� ���� � ��� ����� $����� ��� �� � ��������� � ������ ��� ������ � � �� ���� � ������ ��������� �� �� �� � ������� �� ��� ������ ���� �� %����������� ��� ���� �� �������� ���� � ������� ���� ����� � � �������� ��� ��� ���� ������������ �� ����� � ��� � � ����� $�� ���� ��� ������ �� �� �� � �������� �� ���� ������� ��� ���� �� ���� ������ � ��� �������� �� ����� ����������� $��� ��� ������� �� � �� �� � ��� ������ ���� � �� ��� ���� ��������� ��������� ����� �� ����� � ������� �� ����� ��� ������� � ����������� �� ��������� �� ������ � � ��� ����� � ���� �� D��� ����� ��� �� ������ ������� �� ���������� ������ ��� � ����� �� $�� ������ �� ��� ��� �� ������� �� ���� ��� ���� ��� ���� ������������ ��� ��� ������ ��� ��� ������3���� (� ������ ��� � ������� ������� �� ��� ������� ��� �������� ��������� ����� �� � �����������

#� �������� �������� �� � ��� �������� ������ �� � ����������� ������ � ������� ������� #� ��� �������� �� � ������� �� ������ �� ����� ������ ����@�� � �� �������� 0�� ��� � �� ���� � � ���� �� ����2 ��� ���������� � �� � �� � ��� ��� ���� ����� $�� �������� �� � �������� ���� �������� �� ���� ��� �� ��� ����� �� ������� �� �������� �� ��� ���� C��������� ���� ���� ��� ��� � ��� ��� � ���� �� ����� ����� ������� ��� ����������

# ��� ��� ������� ��� ���� ����� ������ �������� ��� ��� ����� �� �� ����� �������� ����� ��� �� ���� �������� ����� ������� )���� ���� <��������������� � �� ��� ������ �������� �� � ���������� �������� � � ���� ����� ����� $��� � � �� ����� ���� ���� ��� ������ ������ ����� ����� ���� ���������� ������� � ������� �� � ��������� � �� ������ ����������� ���� � �������� ��� � ��� ���� ��� ����� �� ��������� ���� ������� ��������� 7���� ����� � �� � ����������� ������ �� ����� ����� <���������� ��� ���� ���� ���� �� ����� �������� �� � �� ����� "� ����� ��������� �� ��� ����� �� � � � ����� �� � ������� ��� ����� ��� ����

"����� ����� ���� ���� �� �� ���������� ��� ������ �� � ���� � ��������� ��������� #� ��� ������� ��� ���� �� ����� � ��� � � ��� ����� ������ ���� ��� ������� ������� ��� ������ �� ����� � � ���� ��� �� ����� ������ D��� ������� �� � ����� �� ���������� � � ������ �� ��������� � ���� ����� (� !���� ��� ��� ��� ���� ������� ���� �������� ��� � ������������6� �������� ��� ����6� �� ��� �� ������� ���� ����� ���������� � �������� "���� ���� ������� ��������� ���� �� ����� �� ��� ��� ���� ��� ���� ��������� �� ��� �������� ��� � ��������� #� ��� ��������� ��@�� � �� ��������� �� �� ���������� ������� � ��� ������ 7��������������� �� ���� ��� �� ��� ���� �� ����� �� � ���� �����

14 ���� ��� ���� �

Page 60: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

� ������ ������� ��� �����

"���������� ����� �� �� �� �� ���� �� ���� ��� �������� �������� �� ��� ������������ �� ���� ��������� � ��� ������� ���� ��������� ��� ��� ������ �� ���� ���� �� �� ���������� $���� ������ � ���� �������� ��������� ������������� ����� ��� ��� �� ��������� ��������� �� ���� ������9��� �� ��� ��� �� ��� � �������� �� � ���� ��� �������� ����� �� ������������ ��3����� !���� �������� �� ��� �������� �� �� �� � �� ���� ��������� �������� ��� ��� ��������� (� � 4$�� �� ��3������ ��� ��������� ���������� �� ���� 4$ �� ���������� �� �� �1 �� � �� ���������� ���� �� &

(� � ��1

��&� �&

&

(� � �&

?&

����� ? �� � ������ ��� ���������� � ���� �� ������

��(�'

(�&

� �&'

�&&

� &&

&'

$��� �������� ���� ��� ����� ��� ���� ��� $��� ����� � �� �� ���� ��� ��@����� � ����� ? ������ ����� '8 �� '? ��� ���� ������� ���� ��������� ������� ��� ���� �������� ����� ���� ��������� ��������� ��*� ���� ��� ������������ �� ��� �3����� ��� ������� ������ � �� ��� ���� �� �� � � $�������� �� ������ �� �������� ��� ���������� � ���������

" ����������� ����� � ��� ��� �������� (� ��

(�5 � 1/&��

>8��

�7C�"�:6D %7C�95"

$��� �� ��� � �� �� �������6� �� �� #� ����� ��� ������� �� ��� ����� �������� �� � ����� ��� ���� � �� ��� ����� ���

:������ �� B<( � �� ����� �� � '

1

&

&� �/�

� �

$�� ����� � �� ������� � �������� ��� �������� ���� ����� �� �� �������3��� � � ��� ��� � ����� �������

.A#G/$ <7�BA�$#7�D

, ���� �������� � ����� �� ���� � �����!�� � �� �������� D������ ���� ����� ���������� ��� � �� �����!�� � �� �������� �� � �� � � �������� ����� ���� ��� ����� � ��O��

���� ���� 1;

Page 61: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

��� ���%

�������

" ������� �� ������ ��� ��� ������������� �� � ����� �������� ������ ���� ����� �������� ��� ���� �� ���������� � ��� ��������� ��� ���������� $��� �� �������� ��� ������ ���� � ��� ������ �� ������ ���� ��� �������� ����������� ������� ���� ������ ���� �� ��� ����� ����� ���� �� � ��� ��� �� ��� �������

#� �� � ��� ����� ��� ����� � � <������ =� ���� ��� �� ������ ������ ��� �������� ���� ��� ������� �� �� ���� ���� � ��)��� ��� ��� ���������6������ �� �� ��� ����� ��� �� �������� ��� ������� ������� ����� �������� ��� �� ��� ����� "���� � ��� ����� �� ���� ������ ��� ������� ��� �������� ����� ���� � �� �� ����� ���� � ���������� ���� ��� ����� ��� �� �������������� �� ����� ����� �� �������� ����� ��� ������ ��� � �� �� ��������� � ����������

#� �� �� ����������� � � ��� �� ���� ����� �� ���� �� � ����� ��� ���������� �������� �� ��� ������� ������� �� ��� ������������� D������ ���� � ����� ��� ������� � ���������� ��� ����� �� ������ /������� ��� �� ���� � ������ �������� �� ������ ����� ������� �� ����� ��� �� ���� ��� ���������

,C7("(#5#$H

<������ � ��������� �� � ���������� ���� �� 0���� ��� ������ �� ����� ���� ����� ����� ���� 2 �� ����� � ���� ��� ���� � ! �� 0���2 �� �� ���� �������� �� $��� ��� ����� ��� �� ������ ��� ���� � ! �� � � ���� $�� ������ ��� ���� ! �� �� ����� �� ' � �� #� � ���� �� ������� � ��� ����� ��� ��*���� #� � ���� �� � �������� ��� ����� ��� �� �����

,C7("(#5#$H <9CBA

.�� � ���� ����� �� ��������� �� ���� � �� �� �� � �������� ��������� � � � ������ $�� ��������� �� � ����� � ���� � ��� ���� ��� ���� ������� ����� �� ���� �� ��� ����� ��� �� ��� ���������� ���� � ��� �������� ! �� !� �! �� ���������� � ��� ���� ���� ��� ����� ����� ������� ��� �� ��� �������� $���� ��� � ���� �� �������� ���� ���� ����� �������� ����� ��� ��� � ��!�� �� ��������� � � ����� ��

>8 ���� ��� ���� �

Page 62: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

<������ ��� �� ���� ����� � �� ���������� �����

AL"�,5AAL"�,5A 1� D��������� ��� ������ �� ����� �� ��� ������ �� � ������ ������������� � ���� ���+

>� &� 1 '&� & '

&� 1� &� 1 '&� ' '

&� 1� '� 1 '&�

'&� &� '� ' '

&� '� &� ' '&� ' '

&� >� & '&� 1 '

&� 1� & '&� &�

& '&� & '

&� 1� &� ' '&�

��������+ "� � ����� �� !����� ����� �� ��� ���� ��� � ����!���� �� ��� ����� ������� 9��� ��� ������� ���� ���� �������� ��� ��������� �� �����!������ ��� ������ �� ���� � �� ��� 0'2 �� 0&2 � ��+

0'2 0&2 012 0>2 0?2 0=2,������� �����

����� ������������ 0'2 � 0&2 0'2 � � 0>2& 0?2 � 0&2

'& ' '

& �'�4& 1�1'& 1�1'' 1 1 �'�1& '�->' ?�&1' '

& ? - '& �8�4& 8�=-& 1�1=

& = '& �8�1& 8�'8& 8�='& '

& ? '& '& �8�'4 8�81& 8�'=

1 > '& �8�=4 8�>=& '�4?1 '

& > '> �'�'4 '�1;& ?�?-> & 4 �'�=4 &�4&& ?�=>

18 =; '& &?�-1

D� ����� ��� ��������� ���� ���� �� ��

"C#$/�A$#< �A"� � � � =; '&

18� &�1& ���

�A:#"� �� ��� ��� ���������� �� ��� 18 ����� ������ ������ ����� & ��& '

& � &�&? ���� $�� ����� ������ ��� ����

�7:A � & ���� $�� ���� �� ��� ���� ����� �� ��

C"�GA � > � '& � 1 '

& ���� $�� ���� �� ��� �������� �� ������� �� ��� ���������

D$"�:"C: :AB#"$#7� � � � &?�-1

18

� ��� 8�;&= ���

B"C#"�<A � �& � 8�4?4 0���2&

$���� �� ��� ������� � ���� � ����� ������� ������� �� ��� ����� ����������� ��� ���� ��� ������ ���� ����� $�� ����!���� �� ����� ��������������� �� ��� ����� ��� ����� �� � � ��� �� ��� ������ ���� ���� ���� ���� �� ���������� 0��� %��� &�1=2�

������ ��� ���

AL"�,5AAL"�,5A >� <� �� ��� ��� ����� ������� �� ��� ����� �� )������ �� �������� ������ �� ���� ���� ��� ��� ������� ���� �� ��� ������ �� ��!��� ��� �� ���� ��������� ������ ���� �������� #� �� &&8 � ���

���� ���� >'

Page 63: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

��� ���)

7������ ���� ' & 1 > ? = - 4 ; '8 ''

'& 7��� �� 8�& &�> >�= =�- 4�' ;�8 ;�> ;�& 4�= =�1 8�8

��������+

��� ���*

7�����

'& 7����

D��� %����� �

5����

%����� �

5����

%����� &�

'& 7���1

�1%����� �1

' 8�& '& 8�' �? � 8�? �? &�? 8�8 8�8

& &�> & >�4 �> �';�& �> -=�4 '1�4 &-�=1 >�= ' >�= �1 �'1�4 �1 >'�> ;-�1 ;-�1> =�- & '1�> �& �&=�4 �& ?1�= 188�4 =8'�=? 4�' ' 4�' �' � 4�' �' 4�' ?1'�> ?1'�>= ;�8 & '4�8 �8 �=4�> �8 8�8 -&;�8 '>?4�8- ;�> ' ;�> �' �;�> �' ;�> 418�= 418�=4 ;�& & '4�> �& �1=�4 �& -1�= --4�- '??-�>; 4�= ' 4�= �1 �&?�4 �1 --�> =1=�' =1=�''8 =�1 & '&�= �> �?8�> �> &8'�= &?8�8 ?88�8'' 8�8 '

& 8�8 �? � 8�8 �? 8�8 8�8 8�8

;4�8 �'&&�> ?>>�> =&>8�8

�=4�>

�?>�8

>& ���� ��� ���� �

Page 64: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

"��� ��

� � ��� ���� �� �

$���� ��� � ��� �������� �� ��������� �� ������� &&8'8 � && � ������ $�� ����

�� ��� � 0�2 �� �� ���� � �� ��� ��� � &1 ����� &&� ��� ����� ������ � ��

���� ��� ��� ��������� �� � &� ��� ��� ����� �� ��� ������ ���

$��� ���� � & � &1 � && � ;4�8 � &� 4->�- �&

'�� ����� ��

� � ��� ���� �� �

#����� �� �� ��� ��� ���� ������� � ��� ����� ������� ���� 7�� �� �������� ��� ����� ��� ���� �� ������� �������� �� ���� ��� ��� ���������� ������ ��� ���� ���� � �� ��� ��� � � ���� ������ &&� .� ���� � �� ����� 7��� ���� =� ��� ����������� �� ��� ��������� ��� ��� ����� �� ����� ������ ��� ���������� �� ��� �� �������� ���� ���� - ������� ��� � ������ � ����� $�� ������ ���� ���� ��� � ��������� �� ���� � ��������� ��!� ��� �������� ��� ������ %���� ����� ���� ���� = ��������$ � & � &

1 � && � && � ?>�8���� ��� ������� �� ��� ����� �� ���� ���� 7� � $ �/ ����� �� ��� �� ���

� ���� ��� ����� �� ��� �� ���� ���� �����

<% ���� = ���� � � && � � ��� �� � && � ?>

;4� '&�' �

&� ����� ���� 7� ��

&� � ��� ���� �� �

.� ���� ����� �� ��� ��� � ��� ���� �� ������� ������� ������ �� �������� �������� �� ���� ��� ���� ������ ���� ���� �� && � &&� $�� ����� ������� ��� �������� 0 �� �3����� �� ��������� � ���� ��������2 �� ���� � �����

4 ���� = ���� � & � &1 � && � && � && � ?>>�> � -�-&;�888 �>

��� ���� �� �� ��� ���� 4 �� �� �� �� ���� ������� ��� ���� �� � ���� �������� � ���� ������� ��� ����� �� ���� �� �� ���� ���� ��� ���� � �����������

45 � 4 � /� & � -�-&;�888 � &4->�- � '&�'�& � -�18;�888 �>

&� ����� ���� 7 � '1

��1 � ��� ���� �� �

$� �������� �1� � 0�21 ���� � �� ��� ��� � &1 ����� ��� ����� ������ �

4$ � & � '1 � &

1 � && � =&>8�8 � ='�888 �>

$��� ���� ��� ���� � ����� ������ ������� ��� ����� �� �����

AL"�,5AAL"�,5A ?� " ���� ��� � ��� ��� ��!�� � ��� ������ �� ����� ����� ��� $�� ����� ��� ��� 8�? � ������ # �������� ����� �� � ��������

���� ���� >1

Page 65: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

����� � �� ��� �� ���� ������ �� '8 �1 ���� � ����� �� �� ��� 8�' � � ����� > .5�

.��� ��� ��� �� ��� �� ���� ������ �� ��� ������� �� ��� B<(N

.���� �� ' & 1 >

"��� 0�&2 '&1 ''8 4- >4

��������+

.5 "��� / D��� � 0/2 5����� � � 0/�2

' '&1 ' '&1 8 8& ''8 1 118 ' 1181 4- 1 &=' & ?&&> >4 ' >4 1 '>>

-=& ;;=

��� ���0

B� ��� �� ���� ������ ��� ��� ��� � 14 � 8�? � -=& � '>1 �1

B<( � �� ' .5 ��� ��� ��� � ;;=

-=&� 8�? � 8�=?> �

"���� �� ���� �� ������ ��� ��� ��� �� ��������+

��� ��� �� ��� � '>1 �1

"������� �� ��� � '8 �1

$��� �� ��� � '?1 �1

��� ��� ����� � �� ' .5 � '>1 � 8�=?> � ;1�?& �>

"������� ����� � �� ' .5 � '8'�? � 8�'� � '=�88 �>

'8;�?& �>

.�� � ��� B<( � �� ' .5 � '8;�?&

'?1� 8�-'= �

>> ���� ��� ���� �

Page 66: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

$�� �� �� �� � ������� ������� ���� �� ���� � ������������*�� � ������������� ����� ���

" �� ����� ����� �� ��� ������ ��� � � ��� �� �� $�� ���� �� ������������ �� � �� ���� ���� � � ����� �� � ������� � ���� ���� ��� �����������

AL"�,5AAL"�,5A =� <� �� ��� � ��� �����*���� �� � ��� ���� �� � ��������� �� ������� �� � ����� ����� � ��� �� ���� ����� �� ������� .���� ��� ���1 � �����+

.5 ' & 1 > ? =

7���� 0�2 &>�> &>�& &1�- &&�1 ';�' 1�8

<������ ���� ���� ��� ����� ���� � D�����6� �� ���

0�2 ���� ��� ��������0�2 ���� !�� �� � �� � ������� �3�� �� '=�8 �

<� �� ��� ��� 0�2 � �� ��� ������� ������� �� ��� ����� �� �����

��������+

.5 7������ � $���� �� �� �'0�2 D���� �� �� �&0�2

' &>�> '& '&�& 8�> ;�4

& &>�& ' &>�& ' &>�&1 &1�- ' &1�- ' &1�-> &&�1 ' &&�1 ' &&�1? ';�' ' ';�' ' ';�'= 1�8 '

& '�? 8�> '�&

'81�8 '88�1

��� ���1

"��� � �����*���� �� � � 1 � '81�8 � 18;�8 �&

"��� � D�����6� �� � � &?&> � 1 � '88�1 � 1'1�> �&

���� ���� >?

Page 67: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

.5 7������ � D��� �0�2 5����� �0 �2

' &>�> ' &>�> 8 8& &>�& > ;=�4 ' ;=�41 &1�- & >-�> & ;>�4> &&�1 > 4;�& 1 &=-�=? ';�' ' '

& &4�=? > ''>�=? '

& '=�8 & 1&�8 > '& '>>�8

= 1�8 '& '�? ? -�?

1';�;? -&?�1

"��� � '1 � 1 � 1';�;? � 1';�;? �&

<���� �� ���� � �� ' .5 � -&?�1

1';�;?� 1�8 � =�48 �

AL"�,5AAL"�,5A -� " �������� �� ��� ����� �� ����� ���� ��� ����� ��������� ���������� &'� �� ���� ���� ��� ��� ��� ����� �� �� ��!�� �� �� ���+

7������ &8 &' &&

"��� 0�&2 ''>�= ''8�8 '?�8

$�� �������� ��� �3�� � ������ '4 � ������ <� �� ��� ��� �� ��� �� ����������� �� ��� �������� ������� �� ��� ����� �� �������

��������+

7��� �� "���� / D��� �0/2 D��� ��0/2

&8 ''>�= �' �''>�= �' �''>�=&' ''8�8 �4 �448�8 '8 ''88�8&& '?�8 �? � -?�8 �1 � >?�8

4>8�> '818�>

��� ��#3

>= ���� ��� ���� �

Page 68: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ��������� ��������� ������

B� ��� �� �������� � ''& � '4 � 4>8�> � '&=8�= �1

��� ���� && ������� � '&> � '4& � '818�> � '&

'4�4>8�4

� '4 � '818�>

& � 4>8�4� ''�81 �

��� ���� ��� ", � '4�8 � ''�81 � =�;- �

AL"�,5AAL"�,5A 4� #� �� �������� �� �� �� ��� ��� �� ��� �� � ����� �� )��� ��������� ��� ������� �� � ����� ������� &8 �������� $�� ����� �� �������� �� ��������� �� ����� ���� ��� ���� �� ������� �� ��� �������� �� � ����� � ������� �� �� �� ���� �� ? ������ ������ � �� �� ���+

"� � �� �� ����� 0���2 8 ? '8 '? &8

"��� 0�&2 =?8 -'8 ;&8 '818 '4'8

<���� �� ���� ���� ���� 0�2 1�' 1�& 1�4 >�4 =�8

<� �� ��� ��� �� ��� �� ��� �������� ������

��������+ $�� $������ �� ,����� G� ���� ������ ���� ��� �� ��� �� � �� �� ������ ���� �� ���� � ��� ���� �� ��� � �� �� ���� ���� �� ��� ��� � ���������� ����� � ��� ����� �� ����� #� �� ��� ������� �� ��� ����� �� ���� �� ������� � �� ���� ��� ����� ��� � ������� �� �� ����� � ������� � �� ����� ��� ������ ��� � ��� ���� / ��

�6 � / � 0 � ������2

$�� ���� �� ��� �� ��������� ���� �

6 ��

/ �

$��� ����� ���������� � ����������� ��������� ��� �� � ��������� � / ���� ��� ���� �� �

7��� / / D��� �0/ 2

8 =?8 1�' &8'? ' &8'?? -'8 1�& &&-& > ;844

'8 ;&8 1�4 1>;= & =;;&'? '818 >�4 >;>> > ';--=&8 '4'8 =�8 '84=8 ' '84=8

>4-1'

B� ��� � '1 � ? � �

'48 � >4-1' � '>&8 �1

���� ���� >-

Page 69: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

��� ��#�

�������

'� " ����� &88 � ����� ��������� ���� ��� � ��� �� && � �� � ������� ��- �� #� ��� ��������� ���@���� �� 8�-? ��� ���� �� ��� ������ �� 1?88 �&

�� ���� ���� ������ � �� � ����� �� &1�888 ����� ��������

0�2 ��� ���@����0�2 ������ �� ���@����0�2 ������� ������ ���@���� ��0� 2 ��� ������� �� ��� ����� �� ������ ���� ��� ��� �

&� $�� ����� ��� �� ��� ������� �� � ���� ��� ���������� � ''?� '?�=? ��-�'? �� #�� ������� ������ ���@���� �� 8�;&' �� ��� ��� ���@���� ��8�==?� %��

0�2 ���� ������ � ���� �� ����� � �� � �����0�2 ���� �� �������� ������� ������0�2 ��������� ���@���� �� ���� �������

1� $�� ���� �� ����� ����� �� ���� ��� ����� �� ����� ����� A��� ��� ��� ������� �3�� �� ��� �������� �� ��� ���� $�� ��������� ��� )���� �� ������� ������ ��� � ��� ����� �������� <� �� ���

>4 ���� ��� ���� �

Page 70: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

0�2 ��� ������� ������ ���@����0�2 ��� ��������� ���@����0�2 ��� ������ �� ���@�����

>� " ����� ��� ��� �� ���� ��������� ������ '�=4 � �����+ '8�4=� '1�?1�'>�?4� '?�8?� '?�&>� '?�&4� '?�&& �� <� �� ��� ��� ���� � D�����6� !����� � �� ������� �� ���� ��� ���� ���� � ��� �����*���� �� �� .��� �� �������� �� ��� ��� �� �����N

?� $�� �� � �������� �� ��� ��� ������ �� �� � ����� ��� '�&� >�=� 4�>� ''�8�'&�8� ''�-� '8�1� -�? �� 1�8 � ���������� � �� ��� ����� ���� �� '&8 ��.��� �� ��� ����N

=� " ����� ���� !���� ��� ��� �� ���� �������� �� �3�������� ������ �+'&�>� &-�=� >1�4� ?&�4� >>�-� &;�> �� '>�-� <� �� ��� ��� ��������� ��������� ���� ��� ���� ���� � D�����6� !��� �� � ��� !��� ��� ���� �0�2 ��� �����*���� �� �� 0�2 D�����6� ����� �� ��

-� $�� �������� ������ �� ��� ����� ����� � ���� �� � ����� &-�? � �������������� ���� ��� ���� � ��� �������� ���� ��� ��� �������� �� � ����� �� ���� �������� <� �� ��� ��� �� ��� �� ��� � ����� #� ��� � ���� �� ������ �� ���� ������ --88 ����1� �� �� ��� ��� ������ � ����������

7��� ��� ", '8 ; 4 - = ? > 1 & %,G���� 0�2 '>�> &&�4 &;�> 1>�& 1-�8 1-�> 1=�4 &4�= &>�& &&�= &1�&$������� 0��2 '8�& '8�> '8�= ''�> '1�= '1�= '&�4 '8�> '8�' '8�' '>�&

4� $�� �� � �������� �� � ����� � '>> � ����� ��������� ���� ��� ����� ���

7��� ��� ", 4 - = ? > 1 & %,'& 7��� 0�2 '-�8 &8�4 &&�> &&�= &'�= '4�= '&�4 ?�= 8�8

-�# �������� ����� �� � ��������� &'�= � ��� ���� ��� ",� ����� �� ��������� ���+

-� 7��� ��� '& '' '8 ",-� '

& 7��� 0�2 8�8 ;�= '>�8 '-�8

-� %�� ��� ���� �� ������� �� ��� ����� �� ���� �� ��� ���� ��� ������ ���;� $�� ���� ��� ����� ��� �� )������ �� �3�� � ������ �������� � �

��������� � ����� ��� ���� � ��� $�� � ����� �� ;�? � ����� <� �� ������ ���� ��� � ��� � ����� �� ��� ������� �� ��� ����� �� ��������

-� 7��� ��� ' & 1 > ? = - 4 ; '8-� 5��� 0����O�2 8 '? 18 >> ?> =1 =; -1 -? ->

'8� " ��� �� 4 � ���� ���������� ��� ���� �� &8 � �� �� ��� ��� �� )���� ����*��� � $�� ������� �������� � ��� ���� � �� �� ��� ����� �� ���� ������ ��� ���� ��� �� ��� ������ �� ��� ����� �� �� ��� ��� ��� ������������� � '?� '& �� 4 ��

-� :��� ��� �� ������ ����� ��� ��� ��� � ���� �� ��� ������ ������� ����� ��� �������� ��� ��� ����� �� �� �� ?�?8 �� DG �� �� ��� � 8�;8�7 � !�� ����� � ��� ����� ��� � �������

���� ���� >;

Page 71: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

''� "���� �� ������ ���� &�? � ������ �� � ����� ��� ���� � ���-� <� �� ��� ��� �� ��� �� ���� ������ �� ��� ������� �� ��� B<(�

<������ ��� ����� ���� ��� !���� ������ ���� ������6� 0�� ��������6�2 �� ��

-� .����� �� ' & 1 > ? ? '& =

-� "��� 0�2& >8'8 >888 1488 1'88 '-88 -88 &88

'&� $�� ����� �� �� � ���� �� -8 � ��� #�� �� � ��������� ����� ��� �3�� �������� ��� ���� � ��� <� �� ��� ��� ���� ����� ����� �� ���� �������� �� ��� ��� ������� ���� � ��� ������ ���

-� 7��� ��� ' & 1 > ? = - - '& 4

-� '& 7��� 0�2 8�8 1�' =�8 4�> '8�8 '8�' 4�= =�> 8�8

'1� $�� �� � �������� �� ��� ������ �� �� � ����� >>8 � ����� ���������� ���� ��� ���� � ��� $���� ��� � �������� � �������� ���� ��� ", ����� �� � ���� �� ;8 �& ����� ����� �� ���� �� 4 � ���� ��� ", ��� ����� �������� �� ��� �������� ���� ��� �� ����� �� ���� �� �� ��� ��

-� <� �� ��� ��� ���� �������� ����� �� ������ �� ��� ������ ���

-� D����� ", '8 ; 4 - = ? > 1 & %,-� '

& 7��� 0�2 =�& '=�& &&�? &=�8 &-�? &-�> &1�- ';�& '>�? 4�8 8�8

'>� $�� �� � ������� �� ��� '= � ����� �� �� � ���� ����� ���� ���� '4�;18���� � �� � ����� ��� ���� � ��� # �������� ����� �� � ������������ ��� ",� 18 � ��� ����������� � ������� �� ���� � �� � ������ ��1?�8 �� $�� ���� (, �� ==8 ��

-� <� �� ��� ��� ��������� (� �� ��� ����������� �� �� �� ���

-� D����� %, & 1 > ? = - 4 ; '8 ",-� '

& (������ 0�2 8�8 &'�8 1&�8 1-�8 >8�= >1�8 >1�4 >1�= >1�8 >8�8 1-�8

'?� $�� ����� �� � )��� ����� � ������� �� ��!�� � ��� ��������� ������> � ������ ���� � ��� #� ��� � ���� ������ -8 ���&� �� �� ��� ��� �������� ��� � ���� �� ��� ������� �� ��� ���� ���� ��� ' ��������

-� 7��� ��� ' & 1 > ? =-� (������ 0�2 ?1�8 ?8�8 >?�8 14�8 18�8 '>�8

'=� A��� �� ��� ��� �� � �� � �������� ��� ��� �� ���� ���������

-� 7��� ��� ' & 1 > ? ? '& =

-� '& 7��� 0��2 8�8 >�8 =�& -�& =�> >�; 8�8

-� $�� ���� �� �� ��� �� ���� ������ �� ���� �� ��� ���������� � '4 ��� ?�1 �1� $�� �� ����� ��� ��� = � ������ <� �� ��� ��� ��������� (��� ��� ����

'-� <������ ��� ����� ���� � D�����6� �� �� �� ��� �����*���� �� � ������ ������� �� ��� ����� ��!�� � ��+

-� 0�2 ����� �������� ' �� >-� 0�2 ����� �������� ' �� &

?8 ���� ��� ���� �

Page 72: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ��������� ��������� ������

-� 7��� ��� ' & 1 >-� 7��� 0�2 1;�8 ';�8 '&�= '8�8

-� $�� ������� ����� �������� �� '8 ��'4� "�� � ������6� 0�� �������6�2 �� � �� � ����� ����� �� �� ���� )�����

���� � �������� � ��� ������ ��� A������ ��� ����� ���� ��� ���� ��������� ��� B<( �� � ��������� �� ��� ��������

';� :����� � �����*���� �� � ��� �� �� ���� �������� ������ �� �����&8� :����� ��� !�� ������� �� �� �� 0�2 �����K<����� 0�2 $���������&'� <������ ���� ��� ������� �� ���� �� !�� ������ � ����

� �8 �� � � ���

����� ������� �� �� �� 0�2 D������ 0�2 $��������� 0�2 G�����&&� " 3������ �� '= � ������ �� ������� � ���� �� �������� ���� � �� ��

������ �� �� ��� �� ���� ��������+ >� 4� '8� '&� '1� '> �� '? �� $�� ����� �� ����� �������� ��� ���������� �+ '?�>;� '1�4=� '&�>;� '8�?4� ;�11�-�-? �� ?�?- ��%��+

-� 0�2 ��� ���� �� ��� ������ � ���� � �����������-� 0�2 ��� ���� ���� � � �������� > � ����� � D�����6� �� �-� 0�2 ��� ���� ���� � �� ��� �� � ��������-� 0�2 ��� ���� ���� � ��� �������� ����-� 0�2 ��� ���� ���� � ��� �������� ������ '&�>;�

&1� <� �� ���� ���� !�� !���� �� ��� ��� ���� �� � �������� � �� '8 � ������ ���� ���� ������� �� �� �� 0�2 D������ 0�2 $��������� 0�2 G���� ��������� ���� ���� ��� ������� �� �����

&>� D��� ���� �( �� ����������� � &O=0? � &.B,2�&?� %��� ������ �������� � � ���� ����� � �������� ��� �� ���� �� � ���

������� ��� ��� ��������� �� ������ ������ ��� �� ���� ������ <� �� ������ ���� ���� 0�2 ��� ��� �� ��� 0�2 ��� ������� ���������

-� ���� ������ 0����&2 '8 &8 18 >8 ?8 =8-� 7��������� 4?& '11? --& 11' '>8 >&

&=� <������� � ����� ��� ����� ���� ��� �� ���� ���� �� ������� �� �� � ���� ��� ������� ����� �������� � � ���� ������� ��� "� ����� .������ 0�2 ��� ��� �� ��� 0�2 ��� �������� 0�2 ��� ����� ��� �� �������� ��� �� '' �������

-� ���� �� �� �� ���� ' 1 ? - ; '' '1 '? '--� 7��������� '1�>88 &8�??8 '=�=88 ;-&8 >>&8 '=;8 ?'8 '8= 4

���� ���� ?'

Page 73: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � � ���������� ��������� ������

� �� ���� � ��� ����

� ����� ��� �� ��� ���������� �� � ��� �� ��� ���� � ��� �� ����� � ��� �� � ���� �� � �� ��� ��� � ����� ���� � ��� ��� � �� ��� ��� ������� �� �� ��� � ��� ��� ���� �� ���� ��� � ��� ��� � ������ �� � ������ � � ���� � �� ���� �� ������� �� ��� �������� �� �� ���� �� ���� �� ����� �� ��������� ���� � � ���� � � ������ � � �� � �����

�! ���� "� � �� ������ ���� #� �� �� ��� #�� �! � ��� � �� �� ��� #�� � "� ������� � ��$ ��� ���� #��

��� �

������ � ���� � � ���� � ����� ���� "�� ��� � ����� �� ������� ��� ������ �� ������ %������ �� �� �� ���� �� � � ����� � ����� � � � ��� ������� � � ������ �� � �� �� � ������ � ����� �� � ���� ��"�������� �� ���� &����� ���� "�� ��� ����� ���� � �� � �� � ���"� ����� ��� ���� �� ��� �������

���������

'(#')(�*)+ #, ,-.*&+

�� �� ��� ��� � /"�� �� �� �� ��� � �� /"�� �� "��� � �"�� �� ��������� ��� �� � /"�� �� �� ����� � �� /"�� �� "��� � �"�� *� +* "������ � �� � ���� �� � �� �� ����0� � �� �� ��� ����0� +��� ��� ��� ��������"� �� �����"�� �� ��"� �"�� � ���� � ������ � ����� � �����"� �� �����"�� �� � ��� �� � ����� ��� � � � �� �����123 ' � 14� �� �� ���� � ����� 13 �� �� � � ��� � ����� 5 ����� ��� ������ �� ����"��

3�

Page 74: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � � � ���������� ��������� ������

�� ��� � �� ������ � � ��� � ��6"�� � �� ������ � �"� ��� ���� ������ �������� �� +��� �� �� �� ���� ����� � � �� �"�� ������� ������� �� ����� � �"� �������� ��� � ��� �"�� �� ,��� 7�1�

�� ����� � �� ����� ������ �� ���� �� ���������� ������ ��� ��� �� � ������ ������� �� ��" � � ��� ��� �� 2�783 �0�� ��� � 77�3�0�9:�� ����� �� � ����� � � ����� �� � ����� �� ����� ������ �� � ������"� ��� 0�1 ���� ��"� � ��� ������ � � � �� � /"��� �� � � ������ �� �� ����

�� ����� �� ����� ������ �� � "�� ���� �� �������� �� ����� �������� �;"����� �� "�����

*� +* "����� �� ����� �� ����� ������ � �"�� � ������ �� �0�9:����� ��� ��� �� <��� ����� ������ ����� ��

� � 1

�0

��

��

7�=28 �

�� �

�� ��� �

12> :

9:

� 12>

7�=28��0�9: ���� � �� ����0

� � ���� � � �����

� � 12>

7�=28 � 8>=7� 10��>�0�9:

�� ��"��� �� ����� ���� � ���� �� �� "���� �� �� ���"��� � � ��"���� ��� ���� � �� �6"��� ������ ���

�(�<*9)&)+? '(*:�*'-)

���� ���� ��� ��� � ��� �� ������ �� ��6"��� �� ������� � "����"��6"� � �� ����� � �� /"�� ��������

��"�� �� ���� � �� ��� � ������ �� ����� � �� �� �"������ �� ��"����� �� � �� �� ������ �� /"�� �� � � "�� 6"� � �� � �"� � ��� �� ���� �� ����� ������ � �� /"��@ ���� ���� � ����� ���� � ����

����� ���������� �� ��� ������ ��������

9���� 9�� ������� � (���� �� ��� ������ +������������������0� ��0�9��

,��� ��� ������! 1222 1�22 1�22,��� ��� 4������ ������ ��"! 77> 1�22 1�22+�� ��� 12�3 2�783 1�20,"��� �"� �� 758 1�23 2�73&��� �� =51 1�17 2�=5'�� � >78 1�55 2�82+�� 8>=7 2�10 8�829� ��� =57 1�1= 2�=3��� 1��70 885�883 A

��������� ��� ���� 30

Page 75: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � � � ���������� ��������� ������

"� � ��� ��� "��� ��� �� � � "�� 6"� � ��� � �"� ���� �� ����������� � ���� ���� "����"�� �� ���� �� �" ���� � �� �;��� *�� ������� �� � �� �� �� �� ����� ������ � �� /"��� �� "����"�� ��� ���� � ���� ������ � "�� � 6"� � ��� �����@ �� ������ � "�� ;"�� � ������ �� ���� � "�� ��� �� �;�� � � ������� ��������� *� �� � ���� � �� ����� ����� ������ ��� �� /"��� ��� �"B���� � �� � ��� �"� � "����"�� 6"� � ��� ����� � "�� � ������ ���� "� � ��@ �� ��� �� �� �"��� �"���� � �� �� �" ���� ���� �� ����� �� �� � �� "����� ��� ��� ���� �� � �� � ��� ��"�� � ���� � �� �� ��

���� ��� � � � ���� � ��������? �������� �� �� � �� ��� ������������ ��� � �� �� / ���� ���� �� /"��� �� ����� � �� � ��6"�� �� �" ����� ����� �� �� ����� � �� /"�� ��������

�� �������� � � �� ������ �� /"�� �� �� ������ "����"�� �� �������� �" � ��������� � �� /"�� ,��� 0��!� �� � ��� �� ���� ������� �� � �� ���� ����� ����"�� ����� ����� �� � �� ������� �� /"���

�� �" ���� �� �� ��"���� � �� � �� � ��� �" � ���� ����� ����"� ������ � �� "������ � ��� � ,��� 0�0!� : �� �� ���� ����� ����"� � � ��� �� /"�� �� 6"� � �� ���� � �� � ��� ���� �� ����� ������ � ��/"��� ��� �� �� �� ����� � � �"�� � �� /"�� ����� "��� �� ������� � ������� 6"� � �� ���� � ������ �� �

� � ��

-� "� ���� �� ����"� �������"�� � � "�� �����"�� �� �� �� �� �/ ���� �6"��� �� /"�� � ��"��� �� �� ����"�� � �� ������ ��� ��� �� �� �� ���� "� �� � �����"� � ����� � �� ������ ��"����@ ������ ����� ����"� � �� � �� � �� �� �� �� � �� � �� ������ "����"���� ���� ����"� �"������� �� �� �C

"����"�� � ������

���

35 !� �� ��� ������

Page 76: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � � ���������� ��������� ������

4"� ���� �� �� ������� � �"�� ���� ���� �� ����� ������ � �� /"��� ������� �� �� �� ���� ���� �� �� � / ��� ��

*� �� ���� ��� ����� � �� / ���� ���� �� /"�� � �� �� ��,��� 0�0� �� � �� �� �"�� ��� �� �� �"���� � � �� �� ����"� � �������� � ���� ����� � �� �"��� � � �� � ��� : � ����� ��� �� �� �� �� ����� �� ���� ��� � ����� ���� �� �� �"������� �� �"���� ����� ��� �� ����� � � �"� ���� �� ���� ��� �� �������� �� �� /"�� � ��� �� ����� �� � �� �� / ����� *� �� ��� �� �������������� ��� � 6"������"� ���� � �� �"�� ��� �� ��� � /"�� ������ "���� ���� ��"�� �� � ��� ����� � �� ��� �� � �� "���� ;"���"�� �� �� � ����� � �� ��� �� � �� ������ ��� �� ����� � /"��������� �� �� � ���

���

��� " #���� ����� ��� ��� �� � �����

��������� ��� ���� 33

Page 77: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � � � ���������� ��������� ������

4" ���� �� ������ � ��� *� �� �� "����"�� �"�� �� ��������� � /"���, � ��� ��� ��� ��� �������� �� "�� �� ���� �������� ���� ��������� ����������� �� �� ���� �� �� � � ������� � ��� � �� "����"�� � �� /"�� "� � / ���� ����� 4 �� ����� �� �" ������� �� �� �� �� ���� ������ � ��� ����� �� �� � ���� �� �������� / � � ����� �� �� ������ �� ��� � �� �� ������� , � ������ ������� �� � � ������� �� ��� �� � ��� �� ������ �� � ��� ���� � ����� �� ��������� � ������� � �" ���� �� ������� �� ��� ������ �� �� ����� �� ���� � ��

�� �� �� � � 6"�� ��" � � �� ��"�� � ������ ���� "� � ��������� ����� "� � ��� ���� ��� ������ *� �� ������ � ���� �"� ��� ���� � �� �� ��������� �� < ��� �� �� � �� ����� �"�� ���� ��� ����� �� ����� � �� ��������� ���� � � �� �� �� ���� �� ������ � �� ��"�C

� � �� � � �� � ��(���� � � �� ����� � ��� �� � ���! ��� ����� � � ��� ��� �� ���"�� ����"�� ������� ��� "�� ��"���� �� "�� ��� � ��B�"��� �� ��������� ��������� �� ���� � ��� ��� �� � ��� �� �� � �� �" � ����������� � ��� � � � ���

*� �� � ������ ��"� � � �� �� ���� � �� ��� � ���� � � � � ��������� "��� ������ ��� � � �� ���������� � � �� � �� � � � � ����

���� � "���������� � �� ���� ����� � �" ���� �� ������ ��� ��� � ��� ��� �;��� �� / � ���������� *� �� ��"�� � ���� ������ ���� � ��� � ���� �� ����� ������ ���� � � �� ����� �� �� � �� � ��� �� ��D��� �� �" ���� �� ����� 6"� � �� ��D��� ��� ����� �� ��� ���� �� ��������� ���� �� �� �"�����@ � �� �"������ �� �" ���� 6"� � ��� ����� ��� �� ��� / ���� � ��� ����"������ �"B���� ��� �"�� �� �� ������ � �� ����� ���" ���� � "���� 6"�� �� ���� "�� ������ � �� ���� � "�������� �� � ��� � �"����� � �"��� D�� ������ � �"��� � ���� �����������? �������� ��� �� � ��� �� �� �@ �� ������� � � �� ���

��� $

3> !� �� ��� ������

Page 78: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � � � ���������� ��������� ������

���� �� ����� �� � �"� ������ �"������� �� �� ����� ������ ��� �� 6"�� �� ����� � �� ���� ��� ���� �� � ���"� D���!�

�� �������� � �"� � ���� � � �� ��� ��� �� ���� �� �� ���� ����������� *� �� ����� � ��"� � �� ����?� ������ � �������� �� D��� � / ���� � �� ���� ��� �� �� "�"��� ������ � ������ � ��� � ����������

��� % &� ���� �� ��������

E)(�*��- 9#E)9):�

,��"� 0�� �� �� �� � ��� ����� "� � / ���� � �� ����� �

�! �� ������ �������� � ������� ����� �� � ��� � � ����� � �������� �� � ����� � �� �� �� �� � ������� � �� ���� � ������� � � ��� ����� � ��@

�! �� �" ����� �������� "������ ����� �� � ��"�� � ������� ��� ���� � �" ����� ����� �� �� ���� � � �"� � �� "����������

*� �"�� � �� ��� ��� ��� �� ���� �� ������ �� ����� �� �" ���� � ����"�� �� �� �� �� ������� ��� 4%� ������ � "�� � "�� �� "� � ������� �"���� �� � ���� ��� ����"�� ��� ����� ��� ���� ����� ������ � �� ������ ��� ��� "�� 4%F +������� ������� �� �� ���� �/ ��� � � ���� �� � ��� ����! ����� �� ���� �����A� � � �������"� �� � � "�� � ��� �� ����� �� �" ���� 6"�� �� ����� �� ������� ������ 6"������"� �� ��� ��� ��� �� ���� "���� � ����� ���������� �" ���� ' �� �� ���� � �" ���� 4 � �� � ���� ������� � �� � � "�� 44�� ����� � ���� � "� 4

'4� � ���'�44�

44� � '4�

��'�1�

��"�� �� �� �" ���� ��'! ��� � � ��� "�� �� �� ���� � �" ����� 4�� �� � � ���� � �� ;"�� �� � "��� *� �� �� ��"�� ��� ��� ��� ����@ ��� ��� ��� ,��� 0�8 �� �� �� �� ;��� �� � � ������� ����� �� �� ��"�� � ����

*� �� �� ��� �� ���� �� �� ���� � ������� ����� � ���� � "�% � ,��� 0�=!

��������� ��� ���� 38

Page 79: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � � � ���������� ��������� ������

'%� � ���'�%%�

%%� � '%�

��'���

��"�� �� �� ����� ��'! ��� � � ��� "�� �� �� ���� � ������ (���� � � ���� � �� ;"�� �� � "��� : � �� ��������� � �� ������ ���

)6"�� � 1! ��� ��� �� ���� � �� � ���� � � �� �� ���� � �" ����� � �� ��� ��� � �" ����� *� �� ��� �� ������ �� �"�� � ��������� � �� ���� � ����A�� ���� �� �� �� ���� � 6"��� � ������ ��� ���� � � 4 ������� �� � �� ��� � �� �� � ����� ,�6"����� � ��������� �� � ���� �� � ����� � ���� �� � �� ��������� �� � �� ���� ��� �� "� ���� ��"�� � �� ����� ����� *� �� � ������ � ����� ��� ���� �������� � ���� ���� �� "���� ���� ���� �� ������ ������������� ����� ��� �'�! � � �� � � ���! ����� ������ � �'*!� �������� �� �� ���� � ������� � �� �������� �� � �������� ��� �'* ��"�� �� ���� � � �� �� ���� ������

��� )

��� *

3= !� �� ��� ������

Page 80: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � � � ���������� ��������� ������

*� �� ����� "����� �� ����� �6"��� � D�� ����� ����� � ���� ��

+��� ���

�0

9�

1222 ��

�� �'� � �+�123 � ��� �� �� ���� +� �� �� �� � �� ����0� , � ������� � � 12�3 ����0� ���� �'� G 2�212�3 +��

*� +* "����� ����� �� �� ��� ������ �

� +������

�0

7�=28 �

��

��� � ��

�� �

9:

12> :

� 7�=28�+�12>

� � ����� ��� ��� �� �� 2�21223 +� 9:���#� � "��� ��"���� � � ������ ����� �� ������ � �� �� ��

��� �� ����� ���� ��� ����� �� �� ����� � �� ���� ����� �� ���� �� ������ � �� ��� �� ����� �� �� / ���� �� �����F -� "� ����� ������ � �� � ��������� � / ���� �� ��� � ����� ������ �1 ��������� ��� ��� � � �� ����� ������ ��� *� ���� ���� ��� ��"� ����� �� ��� �" ���� �� ����� �� �" ���� �� � � ����� ��"�� ����� �� �� ��� � �� � �� � ��� ���

�� � �1�1 � ����

�1

��� ��

�1

�� � �"� � �� ��� � �� �1

� �� 1 ��

�1

� �

��� ,

��������� ��� ���� 37

Page 81: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

: �� ���� ��� �� �� "� � ��� � ����� ������ ��

����� � ��� � ���� 1 ��

�1

� �

� � 1 ��

�1

� �

�� ��� ���� �������� � ���� ��� �� ���� �� ���� ������ � ������ ���� �'� � �'* �� �� ���@ �� �� �'* �� �� �� �� �1 ����

�'*� � �'*1��

�1� �'*1

�1

��

�� ��� ���� �������� � �� ��� �� �� � � � "��� ���� �� ��� � �"�� �� ������ �� �� ������ �

+� � �'*1�1 � �'*1

�1

����� ���� � ���� � �� � �"� � "� 4 �� ��� � �� ���� � �" �����

441 � ��� �1�4�

��

� 1 ��

�1

� �4�

*� �� �� ��"�� ��� �� ������ �� ��"��� � ���� �� ��� �'* ��������� � ����� �� �� ����� ��� � ���� �� ��� ���� ��"����� ���� ��� �� �� ���� ����� ���� �� ���� �� ��������� ���'*F *� ���� � ������ �� � ����� � ,��� ��17! ��� �� ���� ��� �"� � ����������

���� �� � �� �-�

�-1

+� ��

���� �� � �� �-�

�-1

+�

���

������� ���� � ��� ���

��

��� �'* � �'�

���� � �;"����� � � "����� �� �� � � �� ��������� �"�� ���� ������ ��"���� ���� �� �'�@ ��������� �� �� ������ �"�� � �'�� ������������ �� ������� �� �� � "��� �� �"�� � �'� �� ��� �������"����

&�������� � ���� �� ���"��� ���� � � ��"��� �"���� ��� �������� � ���� � 6"��� ���� �������� ���� "�� �� �"�� �

>2 !� �� ��� ������

Page 82: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

��������� �� �� ���� �� ��� � � �� � �� �6"��� ��"��� � ��������� �������� � ��� �� ��������� � � �������� ������� ���� ��� �� ���� ��"��� ��������� �� ��� � �"������! �� ������ ��� �'� �"�� ���� �� ��"��� ������ �� �� �6"��� ������� , ������ �"�� � ,��� 0�12 �� �� � ����� � �� �"��� � ��������� ���'� � �� >� �� 8� �������� �� ��������� � �� >�8 � ��� ���"���� � �� �� � �� ��������� �"��C �'� �� � �� ���� �"B������"��� � ��� >�2 �� >�03 � �� >�8 �� ������� �� +���� �?� ���� �"� ���� ��������� � �� ���� ���� � ��� ���� 5� ���"����� �����

��

���� �� �� ��D��� �� ��"���� � ���� �� ��� �� ���� ��"��� �� ������ ���� �� ��� ����� ���� � ���� � ���� �� ���� ���� �� ��� ���� *� ����� ���� � �� � �� ���� � ����� �� ��"���� � ��"�� �� �����"���� �� �� ��� "�� �� "�"��� ����� � ������� ������������� � �������

��� �-

��� �� ����

��������� ��� ���� >1

Page 83: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � � � ���������� ��������� ������

���. � .�� � ���� ���� ���� � �� �� � ��"�� � ��� � � "� ��#������ �� � � ��"�� � ���� � � � ���� ��� �� �� � ��� ��� ����"� � �� � �� ���� ����� �"�� � ���"�� � � �� ��� ����@ �� ���� � � �"������� ���� �� �� �� ���� ����� ���� ����� �� �" ����� + ��� �"��� ����� � � ������

���� � �� �,

�� �� ��� � ���� � � �� �,

��� � �� �� � ��$ ��� ������ ���� �� � ���� � ����� �� �� �, ���"���

*� ���� �� ������ ���� "� ���� � ���������� �� �"�� � �� � "� ������ � / ��� �� ���� �� � �� �� �� ������� � �� �� � ����� � ��� ������� � � ���� �� ���������� ��� ��� �� � �"�� � ���� �������� ���� � 6"� ,��� 0�1�!

��,��,�� �� � �

�������� ��

������ �� � ���� � �

�� �� ��� ����� �� �� � ����� � � � �� ���� � � � �� �������

� ���� ������ ���� �� � "� �� ���� � / ��� � � �� ������� *� ���� ����� �� ��� � �� ����� � � �� ���� �� �"�� � ��� �� �� ���� � / ��� �@ �� ���� � �" ���� � �� ����� �� ��� ���� �� � � ������ � / ��� � �� ��� �� � "�� ������ � ��� ,��� 0�10!�

�<�:%)+ #, &(�.%<� �*�< �(*9

4�"� ���� ����� � "� �� ���� � / ��� �� �� ��"��� � ��� � ���� �� � � � ��� ���� ����� *� � � ��� ������ ��� ����"���� ����������� �� �� ��"��� ���� �������"��� ��"��� : �� �� ��������� � ���� �� �� ��� � � ��D��� �� ��"���� �"� � ������ ����� �����

��� �

>� !� �� ��� ������

Page 84: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

+� "�� �� ���� � / ���� � ��D��� ����� �� �� ������ � ����� �� �������� ������ � "� �� ���� � / ��� � ����� � � � � ��� �� ����������! "���� �� �� �� "��� � �� ������ ����@ �� ����� �� ��"��� �����"��� �� � �� ��������� ������� � ��� ��"��� �� � � "���+"�� � ��� ���� �� / ���� � "� � ������ ���� � ������ �- �� ���� � �� "��� � �� ������ ���� �1-1 ,��� 0�15!� �� ���� � ����� � �1� � --1 � :-1� 4� �� �������� � ������ �������� �� � ����� �� �� �� ��"����

� � �

��

��� � �� �� ������ � �� �, �� � ��������� ,� � ���� ����� ����"���� �� ��������� �� � � "�� �� � �� ����?� ���� ����� ��� <��� ��������� �� � "�� ���� �� � �� ���� ����� �� � � �� ���� / ����

��� � +������� �� ������ �� ��� ������ �� /�������

��� �"

��������� ��� ���� >0

Page 85: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

� �� ��"� �� ��"���� �� � "�� �� �� ������ � � ���� ����������� � � �� � "�� "� � ������ ���� @ ���� �� ����� �� ���������� � ��� � �������� ���� ����� ��

���� � ����� � � ��

� �'*

����� ���� �� � ����� � ����� ����� "� � �� � ���� � � �� �, ������� �� ���� ���� �� �� � � � ����� *���� � �������� � ������"�� � � ��� �� ���� �� ��"��� �� ����� � �� ����� ������ � ,��� 0�15 � ��� ���� �� , � �� �� ����� ��� �� �, �� ��� ���������� ��� �� � ���� ���� �� �� � �� �� ���� � ����� � �� ������ ��� ����������� ���� �� �� ���� ����� �� � � �� ��"� �� ��"��� � ������ �- �� � ����

�� �������� � ������ ������� �� ������� "��"� �� ���"����� ��"����� ��� "� � ���� �� � �� �� ����� ��� � �� ��"��� ���� ����� � ���� ��� �������"���� � ���"�� �� D�� � ����� � ���� � ��"���� � ������� ����� ����� �� "�� � �� � ���"���� ��� �� ���� � ������ �"�� �@ �� ,��� 0�13� ���� � ���� � ���� �������"��� �"�� ���� � ��"��� � �� � ���� ���� � ���� �� � �� ��� ���� � �����(����� �� ������� � ��"�� �� � �� �,H

9#9):� ��.+*:% �(*9

�� ���� � ��� � � �� �"�� �� � ��� 0� ��� �� �� ���� ����� ����0 �� �F *� ����� �� � ����� �� � ��� � � �� / ���� � ����� ���� ��� ��� �� ���� � � �� � "� � ��� ���� �������� ����� �� � ����� 1�� � � �� ���� � �" ����� )����

��� �$

>5 !� �� ��� ������

Page 86: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � � � ���������� ��������� ������

� � �� �����"�� �� � � ��� � �� �� � ����"���� ������ ���� -� "����� � ��� 0 � �� �, �"���� � ��� � �� �������� ��� � ����� �� �"���� ��� � ��� � ����� �� ���� �� "������ ��� �"� �� � ���� � �� ����� �"�� 4 � � � �� � � ��� 41� �� �" ����� ��� �������� "������ � ����� ���� � �� �� ������@ �� ������ ����"� � �� �������� � ������ ��� "�� �� ���� � ������ % ������� � � � ��� �� ������� � � � ��� 0 ���� � �� �"�� � "���%I� %I ���� �� �������"�� ������ ���� �� ���� � �" ���� �������� ���

0 � �%I

, � ���� ����� ��� � �� ��� ������ 6"� � �

0 � �%9-�

��� �% 0����� ������� �� ��� 2�

*� �� ��� � ���� �� �"�� � � �"� � ��� � ����� � � 1�- �� ��� ��� � �"� � ��� � ���� ��

�%9-

�� 9��

���� �� � ��� ���� �� � � � � ���"����� ����� � ���� �� �� �� ��"���� � �� ������ �� �� ���� ����� ���

��"�� �� ���� � ���� �� ����� �"�� �� �� ������� � � � ��� 0�� ���� �� �� � ��� ������ �� �� � ��� ��� � � ��� ���� ������ J"�� � �� ����� �� ����� �� ���� �� ��"�� �6"��� ���������� � � � �� � ��� � ���� ���� 9��! �6"�� �� ����� � � ���� �����6"����� ���� �� �� ����� ���� �������"����

*� ������� %9- �� 49- � � �� ��� �"���� �� �� � � ����� 4%�� � � �� ��� � 49-!� �� ��� ����� � 1 �� ���� ��

��������� ��� ���� >3

Page 87: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

9�� � �49-

-

*� ����� "����� �� � ��� � ���� ���� � ��� � �� ��� ����� ���������� �� �%9-�� � ���K� ���� � �� � ��� � 9: � ���� � �� 9:� , ���� ���� ��� �������

#� ��� ���� � ��� � �49-

�� 1�2�3

1

�� ���K�

� 2�212231

�9: �

9�� �� � "�� � � �� ���� ��� ������ ��"� ����C

� ���K� 9: �1= � ������ ���� 02 2�072 � �"������ �"���� 1=22 1=

112 � ����� 3322 35132 � ��� ��� ���� �2222 �12�52 � ������ ����� 82222 >32022 � �"������ �22222 1722

�&&*�*#: #, �)*%<�

*� �� �������� � ����� ������� ���� � � ������ � ������� ��� �� D��� � � �� � ����� � � �� � ����� ��� �"�� �� ����� � �� � � ������ � �� � �� ������ ��� ��"� � ��� ��� *� ��� � ���� �� � ���� �� �� ,��� 0�18 ���� �� ������� �� �� �� "��� �� ��� � � ��� �� �� � ��� �� �� � ��� � �� � � "��� �� ��� � � �� � �� �� ���"��� ���� �� "��"� �������� � ���� � �� ����� � � ����� � ��������� �"�� �� � ���� �� ��� ����� � ����� *� �� ����� � ��"��

��� �)

>> !� �� ��� ������

Page 88: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

����� �� � �� ' �� � ��� '� � �� ���� � / ��� �� �� ����D��� � �� �� � ����� ���"��� �� ���C

�! �� � �� ' � �� ���� � / ��� � �"�� ����� ����� '��'*� �! �� � ��� '� �"�� ���� � ���� '��9���

�� ����� � ��"��� � �� � ���� � � �� ����?� ����� �� � ���"��� � ��� � ���� �� ���� ���������� ����� �� � � � �� ���� � ������� + � ��� ���� 3�

��� �*

��� �,

#� �����"�� �� � ��� ����� ����� ����� �� �� ���! �� � ���� ������ ���� �� ��� ���� �� "��� � � ���� ��� �� � "����� � �� � ��� ��� � � ����� ���� �� ��"�� ����� �� ������ � �� � �� �, ��"� � ��� ����� �"�� ���������� ����� ��� �� ����� ��� �"�� ��� �� �� � ����� ������ �� ���� � ����� � ��� � ��� ���� 6"� � �� ���� � ��"��� � �� � ��� � � ���� �� ���"��� �� � �� � ����� D��� � ����� ��� �� ����� ��� ����� � ��� �� �� ��� �� � ��� �� ����� � �� ���� ���"� �� �� ��� �� � ,��� 0��2 �� ������� � ��� ���� >���"����� �� ��� ��

���� � � � � �� � ���� � � ���� �� D��� � ���� ��� ������ ��"� ��"�� � � � ��� � �� ��� ���� "� � �� ���� � ��� � �� ��

��� -

��������� ��� ���� >8

Page 89: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

"���������� � ��� �� �������� (������ � ,��� 0��1� �� � �� ����� � � �����'� 4� % �� 9 �� �� ������ ���� �� ����� � � �� ����� ������ � ���� � � �� ��� �"� ��� �"��� � � "��� ����� � �� ������� ���� ��� �������"�� � �� �� ������� ��� � �� � ����� � 4� % ��9F % �"�� � � � �� ������� ��� ; ����� % �� � �� �� ������ �� � ��� "�� � ���"��� �� � ������ � ������ � )6"�� � �! � �� 3=� 4 � ��"����� � �� �� ������� ��� 4�1 �" � �� ����� ����� � 41 �� ���� �� � 4� �"�� ��� 414� �� ����� � ��� 44

�1 �� � ���"��� �� �

)6"�� � 1! � �� 38� 0 � �� "� �� ����" � 4 � ���� "� � !1 �����"���� 1 � ������ � �� ��"� � �� ������@ 49 � 1�� � �1�� ��4191 � �1� ��'! � ���

49 4191 � �11

� 1

��'

� �

� �1'

����'�

� �� ��"�� ��� 1 �� � � �������� ����� �� ��� �� ������� �� ��� � 414� �� ��������� ��"�� �� � �� ��� � ����� ���"���� ������ � "�� � �� �� �� ��� � ���� ��"��� ������ �� "� �9�� �� 6"�����

-�(%) �)*%<� �&&*�*#:+

���� �� "� � 9�� �� �'1 � �'� �� ��������� � � � ��� ����� �� � ������ �� ��"���� �� �������� �� ���� "� ��� � �� �� �� ����� ��� �� ��� � �� ��"����� ���� �� ���� : � ��� �� �� � ����� � ��"���� 1 � � � � ����� ��� �'* �� � ����� � �� � ����"���� � ���� � � ���, "������� �� ��� �� ������ � ,��� 0��1 �� ������� ��$�C

�! ���"�� �� � ���� � � % � ���� ������� � �� � �������� �� �� � �� �����

%%� � '�

��'�� %�%1 � '�

��'

��� �

>= !� �� ��� ������

Page 90: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

�! ���"�� �� � ���� � � 4 �� �� ���� �! �� ���� �� 4 �" � �� ����� � � ����� ���@ �� ���������

� �� ��� �"��� � � "��� � 6"� � �� ����� �� ����� �� ������� � �" ���� �1 �� � ��"�� � ��� ; ����� �� ����� �/ ��� � � �� �� ������� � ����� ������� �� �� �� ��� �� �������� ���

44�1 �

'�

��'�� 4�

141 �'�

��'

��� 0������� �� 4

��! �� ���� �� � ���� � � 41 �" � �� �������� � �� ������ ,��� 0��5!� �� � ���� � �� ���� �"�� � ����� �� ��� ���� �� � � � "�� �� ������� � � �"�� �� ���� ��� � ���� ��� "��� ��B�"���A� � � � �� � ��� � ��� �� ���"��� � ��

��� 0������� �� %

��� " ���� �3��� �� 41

��������� ��� ���� >7

Page 91: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

���� � �� � � �� � � � ���� ��"� � �� ������ � ���� �� � 4�

������� � ��� �� �� �

414�� �

'�

��'�� 4�

�4� � '4

��'

�! ���� �� ���� � ���� � 4 �� %� �� ���� ��� ��� �"�� � �� ���������� ,��� 0��3!� <���� �� ��� �� ���� ��"� � 4�� �� �� �� � � ����� ���� � � 4� � � ���� �� � �� � ���� � �� ��� ����� "� ����������� ���� �� �� �� <���� �� �"�� ;"������ �� � ���� � �� �� ������

���� �� �� �� "� �� ���� � ������ ��� �� �� � ���� �� ���� � ������� �� � ���� ����� � ���� � � % �� ���� � "�� �� � ��4 �;� �"��� � ��� 4 �������� ���� % �� �� � ���� ��������������� �� ���� �� � � �� ����� ���� � �� ���� �� �������� ��������

&)�)(9*:��*#: #, &)+*%: �(*9

�� ������� ���� �� ��� ���� � ���� ����� ��� �� ���� �� �� ��� ��� � ������� �� � ����"���� � ���� �� � 4 �� %� , � ������������� �� � ���� � � %� �� ���� � � � ��� � ������ � ��� ��� ���� � � �� -�4 �� �� ���� ��"������ +����� �6"������ ��"� ��������� �� �"������ ���"��� ��� ����� � ����"��� �� ��� �������

� ��� �� ��"��� �� ���� � ���� ����� � ������ ��������� ��-�% � ���� �� �� �� ������ ���� � ����� �� ��� ���� ����� ����������"��� �� �� ����� �� � � ��� ����� �� ���� ������ �� ���� � �� �� � ����� �� 4 �;� �"�� �� �� ���� � � �� ����� � ��� ���� "� � �� ������ �� � �� D ,��� 0��>!� ��� �� �� ����� ����"���� � ���� � ��� ������� �� �� "�"� ���� � � ��� ����������� �� -�4 � ���� �� �� ������ D��� � ��� � "��� ���� ;����� �� ������ � � � D�� � �� ��� �� �� �� ����� � ��

��� $

82 !� �� ��� ������

Page 92: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

������� �� �����"�� -�,� �'* �� 9�� "���� �� ��� ����� � �"������ ����! � ���"���� �� ���� �� ��� � �"�;��� � �� ���"��� ��� � ����� ����� � ��� �� ���� ������ � �� � ������ �� �6"������������@ �� �� ��� � ������ � ��� �� �6"��� � ���� � � -�4� *��� ����� ����� � ���� � ��� � ���� ����� �� �� ���� ������ ����� ������ �� ������ �;"����� ���

�<�:%) #, ���)( &):+*�L

� ���� � ���� �� � � ��� � ���� ���� � �"�;��� � ����� ����� �� ����� -� "� ���� ����

*� �� ������� � ��"�� �� �� ��� ������ ��� � ���� ���������� �� ����� 4�"� �� ���� ��� �� ����� ����� ������ ���� ���� � ��� �" ���� �� ���� ���� ���� ���� � �� ���� � "�� ���� 37 �� >2 ���

�� � �"� � ��� � �� �1

� �� 1 ��

�1

� �

��

����� � ��� � ���� 1 ��

�1

� �

� � 1 ��

�1

� �

� ���� ����� ������� � � �� ����� ���: � �� � �"� ��� ���� "��� �� ���� �"B���� �" ���� �� ��� ����

� �" ���� � 4� �� ��� ���� %� �� ����� � � ���� ����� �� ��� ���� � �" ���� � ,� �� ���� � / ��� �� �"�� � ������� �� ���� ,��� 0��8!� ���� �� �� � � �� �"�� �� �� ���� � ��� �� � ���" ���� ���� �"�� �� �� ���� ��� � 6"������"� ,��� 0��=!�

*� � �� �� � ��$ ��� ������ ���� -�, �� -�4� �� � ��� �"�������� ��

�� 1 ��

�1

� �

��� %

��������� ��� ���� 81

Page 93: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � � � ���������� ��������� ������

�� ���� �� ���

��

02�� �� 1 ��

�1

� �� �

�(0�� ��� � �� 1 ��

�1

� �� �

1��

*� �"�� � ������ ��� �� ���� ��"�� �� �� ��� �� 9�� �"�� ����� � ���@ �� �� ��" � 9�� �� ���� � � � ���� ��� ������� ����9�� �� �� � ��� �� � �1���

9��� � 9�� � ��

*� �� � � ��B�"�� � �� �"� � ��"� � � ����� �� ��"��� � � �����"������� � � ����� � �� � ����� �"�� ����� ��� �� ������ � � ������� ��"��� �� ����� � � ���� � � � �� ��� )�� �� ��� �� "�� ������ ���� ���� ����� �� � "���������� � ��� ��"��� ������+"����$���� �� �� ��� ��

�! "���� ��������? ��������� ���"�� �� � �"� �� ���� �� ����� ��� ����

�! ���"�� �� ����� ����� "���� �'* ������� � �� �� ���� �! ���"�� �� ���� �" � �� � ���� � �� ��� �" ���� �� � 4 �

,� "���� 9�� ������� � �� �� ���� � ��� ���� 8 �� � ���"������ ��

��� )

��� *

8� !� �� ��� ������

Page 94: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

�� ������� ���

��� "�� "� ��� ���� ���� ����� ��� ����� �� ���� ���� � � ��� � �����"��� �� ����� �� ��� ��@ �� ������ � �� ��� �� ����� �� / ������� *�� ��������� ����"��� ���� �� ������ *� ��� � ����� � �� �� ������ � ����"������ �� � � ������� ��� � ����� � �� ����� ��� �"�� ��� �� � ��� �� D�� � �� ����� �� � ��� ��� �� � ���"���� ��������� ��� �� �� �� � �� ����� � ����� �� , � �� � ��� ������ ������� �"� � 77�3�0�9: � 2�783 �0�� ��� �� ��� �� � � ��� ���� , ����� ��� �� � �� ������ � ���"�� ����� �� � �� ����� �� � ������ � ���"��� � � � ���� ��� � �������� ��� ���"���� �� � ������ �� ����� � �� "������ � �� � � �� ��� ���������

� ��������� ���� ��� ���� � �� �� �� � �� ���� ����� ��� *� �� ������� ���� �� ��"�� � �� ��� �������� ��"� � ����� ��� � � �� � �"���� ����� � ���� �� ����� ����� ����� �

<L&(#+���*� �.(E)+

�� � �� ���� �� ����� � �� ��� ����� ��"��� � � �� �� ���� ������"���

�! ���� � � "���� � � ��� M4 ��! ������� ������ � � ��� M9 ���! �4 �� � �������� ��! �, �� � �������� �! &�������� ��! � ��� �� ������� ������ � ���! ���� � ��������� � � � ��� ���� � ���� ����! 9 ��� � ���� ���� � ����

#���� ����� ����� ��� �� ����� � �� �� ���� �"�� � � ����"���� M9�� � ���� �"��� �� � � � �� � ����� � B������

�� ���� � "� ���� � �� ���� � ���� � ���� �� � D��� ����� ���� ������ � �� ��� � � �� �� ����?� ������ *��� �!� ��! �� ���! � ������ � �� ����� ������ � �� ���� *�� ����! �� �� ���� � �� ����������� � �� ��� �� � � �� D��� �� �� ������ � ���� � � ������?� ���� � ������� ���� ��� ��������� �������� �� ��� ����� � � 9�� �� ��� >3 �� >> �� � ��� ��� � "� �� ����� � � ����� �� ���� �� ��� ���� ��"� � �6"��� �� ��� � ��D��� �������@ �� ���� ���� �� �� �� �� ��� � ����� �� ����� ������ �1 �� �� �� �6"��� ����� � ����� �� ������ ���

�� ���� �� �� ��� � �� ���� �� �1��� � �1

��

�1 ���� ��� � 6"� � 2�783 �0�� ����

��������� ��� ���� 80

Page 95: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

(iv)(vi)

(iii)(i)

(viii)(ii)

(v)(vii)

20 000

600

800

30 0000

46 5 1000 8-6

42

30

6 28 10

14

18

22

5

40 000

120072

-2

10

20

50

52

0

Waterline3 2 14

��� , ������� ����� ����� �����

85 !� �� ��� ������

Page 96: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � � � ���������� ��������� ������

��-�.-��*#: #, <L&(#+���*� &���

�� ������ �� ���� � ���"����� �� ���� ����� �� �� � ��� ���� ����� ���� ����� ��� ����� � �� ������� � � � ��"��� )�� � �� �� ������ ����� � � �� ���"��� � � �� � �� ������� � �� ���� �� ����� �� ���� ������� �� ���� �� �� ���� "� ������� �� D��� �

��� - + �������� �� ��������� ����

�! M4� ���� �! &��������� � ��� ��! M9� ���� ��! � ��� �� �� ������ � ���! �4 ��� ��������� ���� ��! �, ��� ��������� ����

���! ���� � ��������� � � 1����� � ����

����! 9 ��� � ���� ���� � ����� ���K�

, � ���� � ,�� 0��7�

�-9���"��� �! &���� �'�

�, �����������

�4 ����������� M4 M9

1 15 58722 30�17 �2��3 ��21 =�18 �>�31� 1� 08>22 57�50 7�17 0�1= >�73 �8�0=0 12 �=322 53�3= 2�07 8�18 3�8> �=�875 = �2222 51�>7 7�75 12�01 5�38 01�21

��������� ��� ���� 83

Page 97: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

�� � �� �� ��"�� � �� � �� �� �� ,��� 0�02 ����� �� �� � ����� � ����"����� ��"�� �� � � ����� ���� ���A�������� �1 ������ �� ����� � ������� � "�"�� #D��� � �� � �� �� ��"�� ���� � � � ���� ��� �� ��� � �� ���� �� ������ �� ,��� ��0� �� ��� �� �� �� � ���� ��������� ����� �� �� � ���� ��� � ���"��� �� � �� ��������� �����

�� ������ D��� � �� � �� �� ������ � �"��� �� �� �� ����"� � �� �� ������ � �"�� � +���� �?� �"��������� �� �"�� � ���� �"��� � �"���� �� ��� ��"� �� � ��� �� � ! � ������ �������� ���� "� � �� �� � ��$ ��� �"�������� �� �"��� ��� �"���� � � �� ���������� -��� ����� � ��� �"���� �� ��"�� �� �"���� � �E�4� ���� �� � �� ��� ������ ����� � �� ������ �� �� � ��$ ����"�������� ��� �� ����� � �� �"���� �� � ����� �� �� �� �������"�������� �� ���� ��"��� �� �"���� � � ��������� �� �"���� � �-�4� ������ �� �� �"���� �� � ��������� �� "�� � �� �� �� ����� ������ �� ������ �� � ��� �����

��� ���� ��6"���� � � ����� �� � �� � ��� � ������ ����������� �"�� � ��� � �� ��� � �� ���"��� ��� ��� � ���� ����� ��� ����� � ��"�� ��� �� �������! �� � ���� �� � ����� ��� ���� �� ��� �� �� �� ����� �� � �������� ��"��� �� D��� � �� ����� � ��� ����"��� � ������� �� ����� ��

���� �� D��� � � �� ������ � � �������� ������ �� �� ���������� ���� �� �� ����� ���� � ���"�� �� �� ��� �� ��������� ����� �� �� � ���� � � �, �� �� �� �� � ���� � � � � ��������� &��������� �� �4 � ���� �� � ���"��� �� ����� � �"��������� ����� �� � �� ���� ������ ���"��� ���

*� �������D ������� � ������ � � ���� �� +���� � �"���������� � � "��� ������� ���� �� � ������ �� � � �� � ��������� ��� ������� ���� �� � � �� � � "�"�"��

�<) 9)���):�(*� &*�%(�9

�� �� ���� �� ����"���� �� � ���� �� � 4 �� 9 � ������ ��� ��� � ���� � �� ���� �� �� ������ � ����� �� �� / ����� ��� ������� �� � ������� ���� "� �� �� ���� � �� ��"� � ����� � � ����� ���� ����� �"�� �� � / � � ��� �������

�� �������� ����� �� � ������ �� � ������ ����� �� ������� ������ � 4 �� 9 � � ���� � ������� ����� � �� ����� �� � ������� +"�� ����� �� �� �� �� ,��� 0�01 �� �� �� � ����"��� �� �� ��� �� ������ ��� �� "�� � ������ ��"��� �� ��� �� ���� � 53���� � ���� ���� , � ���� ��"��� �1 � ��$ ��� ��� �� ���� ����������� �� 53 ��� ��� �� &1 �� ������ ��� �� ���� ��� "�� &1� #� ���������� ���� ������ &191 �� �� "� � ������ �� ����� � �� ������� � �� ������ �� &141 � ������ �� ���� � �� ���� � �" ����� �� � �� ������� ���� �� ��� �� ���� �"B���� �"��� � ����� ��� �6"��� �� � �� � �� ������ �� ���� � �" �������� �� � �� � ���� �� 9 �� 4 �"���� �� ����� 91 ��� � � �������� �"� ���� �� � � �������� ���� �� �� �� �� 9 �"�� �� �� ��

8> !� �� ��� ������

Page 98: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

�� 53 ��� ���� � ��� �� � ����"��� � �� ��� � �� ������ �� ����� ������ �� ���������� �� �'* ��"� � � �� � �"��� � ��"����� ���� ����� � ������ ���� � ����� ��� ��� � ����� �� �"��� ��������� ���"�� � � �� � ���� � ��� �� � �� � 9 �� 4 ���� � � ����" "�� *�������� � ���� � � �"�� �� � �� ��� ��� �� "���� �� ����� � � � ������ �� ��� ��� �� ������ � ����� � �� ���� ��� �� ��D��� �� ���� ��� � ������ �� �� ���� ��� �� ��"��� �� ��� � �� ���� � / ��� ��

*� ����� � � �� 9 �� 4 �"���� �� �� "�"� � �� � �� � ���� �� � % � ��� � ����� �� �� ��� ��� � ���� �� �� � ����� �� ��� �� ����"��� ������� 5�

+��� M4 �� ��� ������ �� � ��� �� � ��"��� �� �� � ��� ������� ���� �� 4 �"�� �� "�"��� ���� ������� � � � ����� �� ���� ������� 9 �"��� � �� ��� ���� "�"��� ���� ����� ���� �������� ��"��� ����� � ��"��� ��� ���� "� �� �� �� ���� � ��� � ��� �� ��"����

���� �������

�������������� 1� � ����"�� �������� ����� � � � �� ���� � ����� ������"�� �� ������� � / ���� ���� ��� �� � �� �� � ��� ��"���� &����� �� � �� ������� � � �� �� �� �� ��"��

���

��� � 0���������� �������

��������� ��� ���� 88

Page 99: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

5�������C

���

, � ���� ��"��� �1� M4 � �0�1� <��� �� 4 �"�� �� ������� ���

������ ��� "�� 2� � � ��� � � �� ������ �"�� ���

��� � �1

�0�1

���

�� � � 1�3

4���� � ������ � ��"��� �1 � ��1

#

4191 � 1

� �11� ���1�#�0�1� ���1�#��1�

� 1

>

���1

#�

M91 � M41 � 4191 � �

0�1 � 1

>

��

#�

� ��1

� �1

>5 � ��

#�

� �

<��� �� ���� ��� ���� � �� # � � ������� �� 9 �"�� �� �� ���������� ��� "�� 2 �"� � � ��� � � �� ������ �"�� ���

�� � � �1

�1�5 � ���#���> � >#�

5#� � ��

�������������� �� � ����"�� �������� ����� � � ���� � � ����� ����"���� ������� � / ���� � "��� �� ��"����

8= !� �� ��� ������

Page 100: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

5�������C

��� "

, � �� �������� � � �� ��"��� �� �" ���� � �� �"��� �� � � ������ ������� ��� ��� ��� "�� �� ���� � �� ����"�� �� ������� �� <��� ��9 �"�� �� � ��$ ��� ������� ����

�� ������ � � � M4 �� � � � �������� �"� ���� � ������� �� �� ���� �� �"�� �"�� �� � ������� � �� 9 �"�� ��� �1 � �& �� ������ ���� � �� ���� � � �������� *� �� �� ��"�� ��� � � ���� ��"���� ������� �� � ��� ����� � �� ��� �� �� �� � �� �� ��� �� ����� � �� 4 �"�� � 2 �� ���� ��

� � ��1 3

0

�������������� 0� ��� �� ��� ����� � �� ��� �� "��� �� � �� � � �� "��"� � ������ ������ 1�03� ���� �� �� ;"�� � "����� �� �"�� �� ����� ������ ��� 1�>3 � � ��� ��� � ����� �� ����� ������ 2�783 �0�� ���� �� ��� ���� �"���� 1= ���

���"���� ��� �� ��� �� � � ���� �3 � � �� �� 3� �� ���������"�� �� ��"��� ��� �� ��� �� ����� ��� ����� �"�� � �� ��� �� �� ��� �� � �� �"�F

5�������C ��� / ���� ��

� � 1�>3 � �3 � 3

2�783�0 � ���

�0� �11�3 � ��� �

��� $

��������� ��� ���� 87

Page 101: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

��� �� �"��

�" ���� �"����� �� ��� ��� � 1�58

1�>3� �11�3 � 1==�5 � ���

�" ���� ��� �� � �"� � �11�3 1==�5 � �0�1 � ���

�" ���� �� ���� �� �"� � �� �3 � 3 � 1�03 � �0�1

� � �0�1

�3 � 3 � 1�03� 2�15 �

��"��� ��� ��� �� ���� � 1�>1 �

����� � � �� �� � ��� �"� � �0�1 � ��� �

�� ��"��� � � "�� �� �� �� ����� �� ����� �� � ��� � � ��1= �� ��� �� ��� �� �� ��� � �� +�%� � �"� �� ��� ����

�1�03 � 2�783�� � 2�1=�

�������������� 5� <��� ����� �� � � ���� �� � �� � �� ����

&�"��� >� 8� =�&�������� � ���! =5�1 12�722 10�822�'� � ���K��! �3�0 �>�2 �>�=

���"�� �� ��������� � ��"��� � 8�0 ��

5�������C �� �'� �"�� ���� ��"� � �'� � 8�13 � �� 8�0�� � �>�12 ���>��� �� �� �����

�- �'� +9 � E!8�0� �>��� 1 �>���8�13 � �>�12 5 125�528�22 � �>�22 1 �>�22

13>�>�

��������� � ����� � � 2�13

0� 13>�>� � 122 � ���

� 8=0�1 � ���

� � 8�0�� ������ � 11�>=0 � ��� �

�� ��� ������ �� � ����� ��� � � �� ��������� �"�� � "�� ���� ������� ��� ���� ����� ������ � � 12�722 � 2�0

12 �10�822 12�722� �11�852 � ���� ���������� � � "�� �� ����� �"B������ ��"������ �� ���� �� �� ��"���� �� �'� � � � ����� � ��� 8�13 �� ��"������� ����� ��� ���� �� �� � � �������� ���

�>�22 � 2�13

1�22� 2�=2 � �>�1�

���

� � 12�722 � 2�0 � �>�1� � 122 � 11�>=5 � ��� �

=2 !� �� ��� ������

Page 102: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

�������������� 3� &"���� � ��� ��� ���� "�� "� 0�2 � ��� � � ��"����� �� �� �"� �� � �� � � ��� =3 � � ���� � ���������

4� � �� � ��� �� � ���� ��"��� ���� 8 � �� � �� � ���� ��������"��� �� ��� 3�5> � �� �� ��� ����� � � �� � �� ��� ��������"��� �� ��� 3�=3 �� �� ���� �� ��"���� �� ���� ����� �� �� � ������ � �� � ��� �� ������� � 55� � ��� ���� � ��� 4' � 00��22� ���K� 4'� �, �� � �������� � 0 �� -���� 4' � 173 �� ���"�� ����"��� ��� ������ � �� �� � �� � ��� ��"���� ��� ��� �� � ���� �� ��� �������

5������� � ,��� 0�0>!C

'���� ��� � 0�2

5522� 2�280 �

9 ��� �������� � 0�2�=3 � 0�� ���K��

���� 4' �173 �� � 0�2 � ==

00��22� 2�=5= ��

&�"��� ���� � ,9 �" � ���� � 70�3

173� 2�=5= � 2�52> ��

&�"��� ���� � �9 �" � ���� � 7>�3

173� 2�=5= � 2�5�2 ��

:� ��"��� � ,9 � 3�5> 2�28 2�51 � 5�7= ��

:� ��"��� � �9 � 3�=3 2�28 � 2�5� � >��2 ��

� ��� ����� �� ������ � � ����� � �"�� � � �� ���� � ���� � ���

�������������� >� � ������ ���� �� "��� � � �� � � ��� 10�5� �� � �� ,'��� �� ���� � ��� �� 2�0� � � � � ���� 4� � �� "������ �� ������ ������ 1�>2 � � �� ,' �� ��5= � � �� �'� �� ���� �� ��"���� �'*�� 9: �� ��� ������ � � 0�3� � ��� ���� � ��� � 10 9: � �� �,�� 1 � � ���� � ��������� �� ���� �� 57 � 4'� ���"�� �� � �� � �� ���� �� �� ��"���� � � � ����

5�������C -� �� � �� � �� � �� � � 9: �� ���� �� �� � �� � 9: �� � ��� 12�1 � 9: � � �� �,�

'���� ��� �" � � � �

0�3�

���� � ���� �" � 12�1 � � 12�1�

10� 4'

���� � ��"��� � � �� �" � ���� � 12�1

57� 12�1�

10�

��������� ��� ���� =1

Page 103: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � � � ���������� ��������� ������

��� %

��� )

� �� ���� � ��"��� � � �� � �

0�3� 12�1

57� 12�1�

10�

� ��� � ��� � 2�0�

��2��=> � 2�1>2� � 2�0

� � 2�>809:

��� ����� ��� �" � � � 2�17� ��

���� � ���� �" � 12�1 � � 2�3�0 ��

���� � ��"��� � ,' �" � ���� � �0�3

57� 2�3�0 � 2��31 ��

=� !� �� ��� ������

Page 104: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

���� � ��"��� � �' �" � ���� � �3�3

57� 2�3�0 � 2��8� ��

:� ��"��� � �� � 1�>22 2�17� 2��31 � 1�138 ��

:� ��"��� � �' � ��5=2 2�17� � 2��8� � ��3>2 ��

4�"� �� ��� ���� �� ���� �� �� "������ ��� �� ���� �� � ���� "� �� ������ 12 ���!

�������������� 8� �� ���� ����� �"��� ����� � � ��� � ����� �� ����������� 2�783 �0�� ���! � � �"��� ������ ���� �� �� � �� � �� ��� �� ���� �����"��� � �� ��"��� � 3�5� � � ����� �� �� / ���� ���� 2�0> � ���� ���� �� ��� � ����� �� ����� ������ 1�0�� ���C

-���� 4' 182 �&����� ���� 2�83 � �� ����&�������� =282 � ����4 ��� �������� 2�80 ��, ��� �������� >��� ��'� �8�= � ������9�� �1�222 � ���K� �� ���

���"�� �! �� ��" ���������� �! �� �� ��"��� �� ���� ��� �� �����"�� � � �� ��� � ����� �� ����� ������ 2�7=1 �0�� ��� �

��� *

5�������C �� �� �� �� ,��� 0�0=� ��"� �� ���� ����� �"��� ��"� 2�83 ������ ��� ������� �� ��������� �� �� ���� ��� � ��������

>���

182� �2�83 2�0>� � 2�215 �

���� ��� �� � �� �� � 1 �0�� ��� ���� � ��� �� ����� �'� ��

�8�= � 2�783

1� �8�11

��������� ��� ���� =0

Page 105: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

�� �� ��������� � �� ���

122 � 2�215 � �8�= � 2�783

1� 08�7 � ���

: � �� ��������� � �- � =282 � 2�783

1

� =282 =2821 2�783

1

� ��

� 8=>= � ���

��������� � �1-1 ��� ��-�� � 8=>= 08�7 � 8=02 � ��� �

*� � ���� �� � 1�2 � 2�7=1 ���� ����� �� � � �" ���� ��� �� ����� ���C

E �"� � ��� � 8=02�1 2�7=1� � 157 �0

���� �� ��� � 1�22 ���� �����

157

1�2� 157 � ���

�'� �� 1�22 ��� � �8�=2�783

1�222

� �

��� �������� � 157

�8�= � 2�783� 3�3 ��

9 ��� �"���� ���� � 157�>��� 2�80� � =1= � ���K�

���� ��"�� �� 2�7=1 ��� � � ����� 9�� �� 1 � � �1�222 � 2�783

2�7=1

���� �� ���� � =1=

�1�222� 2�783

2�7=1� 122 � 0�=8 ���

��� ,

N: � �� ��� ���� ����� "�� � ���� �� ��������� � �- �� ���"����� �� ��D��� ��� ��� ���"�� ��

=5 !� �� ��� ������

Page 106: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � � � ���������� ��������� ������

���� �� �� ��"��� �" � 0�=8 �� ���� �� ����

� >���

182� 0�=8 � 2�15 ��

� �� ��"��� � �� �� ��"��� � 3�>5 ��

�� ��� � (�& 2�7=1 �0�� ���

�� ��"��� � 3�1= �

���� ���� � 2�5��

������

1� �! ���"�� �� ����� �� ����� ������ � ��� � �� �0�9:� ���� ������ ������ ������ �� 2�82�

�! � ����"� � 0�83 9' �� ������� �� �"������ *� 1 �� �2�530> �� �� 1 ��� � ��35 ��� � ���� ���� ����"� � �������� '"�� � 7�=1 �����

�� � / ���� � �� �� � ����� �����"�� ���� �� ���� � ������ �� �� � ����� ��"��� � 1� � �� ���� ���� �� ����� � �� ������ �����5 �� �� �� ;"�� � "��� 6"����� � �"� � ������ ������ �� �� ������ � � ���� > �� < � �� ���� �� � �� ���� ��� �� �"�F

0� � ������� ���� � � �� "�� � �"���� � ��� ��� ��"��� ������ �� �� ��"��� � ��10 �� 4� � � ��� �� "��� �� ��"��� � ������ �� ��� ��� �� ��>7 �� �� � � �� ������ �� 0==�0��� ���� �"� � �� � ������ ������ 2�7� �� "�� � �"��� "� � �� �� ����F

+"�� ����� �� � �"����� �� ����� �� ��� ���� �"���� ��� ���� ���� ����� �"���� 32 ��� ��� �� �"�� ��������� � �� � 30�88 �0 ��"�� ��� � "�� � �� ����� �� ����� ������ � �� �"�F

5� � � � �� "� � �� � �� � � �6"� ���� �� ����� ������ ������ � 2�3 �� �� � / � �� ���� ��� ���� ��� ���� ������ �� � ����� � ���� ��� � ������ ���� ����� � ��� ����� ������ ������ � =�2�

+� � ��� % � ������ ���� 9 �� �� �������� � �� ����� �� ��� ������� � ������� 1

72 ! � ��� ������3� � � �� � ���� �� �"��� � / � �� ��� � 7=�0 :��0 ����� ������� *�

�� �� � �� ���� � ����� �� �����C

-���� 4'� 1�=0 �@ �� � ������� 55>1 ���

&�"���� 15 ��@ ����� 9* � ������� 3�1=� � 120 �5

M4� 8�>� ��@ E �"� � ���������� >= � 120 �0

�� ���� � ������ � �"��� �� 1=��7 �� � � �� ��� ��� �"�� ����� � 111 : � ���� � ����� % �� � 9� ���"���� �� � �� � �������� � �� ������F

>� �� �'� � ��� �� �������! � ������� ���� / ���� � ��"��� ���83 � �� 7�52� *�� ��������� � ���� ��"��� �� 0003 � ��� �� �� E�4 ��

��������� ��� ���� =3

Page 107: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

1�10 � �� � �� ������� �� ���� � ������ � �� ���� �� 0�5� �� � �� ��� �� ������� �� �� � ��� � � � �� �������� 8=�2 �5����"�� �� ������ � 4 �� % �� �� �� � ���� � � 9 ��� � � �

=1�� � ��� �� ���� 0�23 � D �� ������� � ��� =�35 � � � ���� �� �� � ����"����� �� � ����� � �6"�� ���� ������ � ������ ���� �� �� � �� �����

8� �� ��� ������ � �� ������ � ���� 32 � � ��� � 2�2� 0�2� 5�3�3�2� 5�� �� 1�2 �� *�� � �"� � ��������� �� 803 �0 �� �� �% ����=1 � � � �� ��� �� ��"��� �� 0�2 ��

� �� �� � +% 8�2� ����� � �"� � 12 �0 �� � � ���� �� � ����� �� ��� .���� � ��� ���� � ��"� � � �� � ���� � � 4������ �� ����� � ����� �� ����� �� � ���� �� � % �� �������� 9�

=� �� ��"� � 9:K� ������ � � ���� � �� �������� ����� �1�3� � ���� � ���� �� �� *� ����� �� ��� �� � ����� ����� ��������� � 15�83 9: ���� ��� ���� � �" ���� 1 ��� �� � 8�-�

������ 1 � 0 5 3 > 89:��� 2�8> 2�8� 2�>> 2�>2 2�30 2�5� 2�1=

���"�� �� ��������� � �� ���� �� �� ������ � ���� � � ������ � �" ���� � �� �����

7� �� ��"� � 9:�� � �� ������� � ����� ����� � ��10 � �����C

�- > 3 1� 3 5 0 � 1

9:��� 2�2= 2�18 2��3 2�05 2�5� 2�57 2�3�

*� ��� �� 11� � ��� ����� �� � ���� �� 2�71 � �� � >�-� ����� ��������� �� �� � ���� � � �� �4 � �� �� � �����

12� � ���� � ��� ��������� 7�3 � ��� � 1 �- �� ���� ��� �� �42��3 � �� � 1 �-� *� �� ������ ���� �-� �� 2�13 �� �� � �"�� �E�4 ����� ��"���� �� �� � �� 1� � �� 0 �-� � ��������� �=�5��=�2� �>�= �� �3����� O" � E�4 � � 1

� �-�11� � �"��� ������ ���� �� �� 133 � � �� 4' �� ������� >��= � ��� ��

��� ��� ��� �� ��"��� ��� ������ � 5�30 �� � ���� �� 5�>> ���� �� ������� � �� ��"��� ���� �� � �������� � 82�1 � � ������ =0�= � ��� �� �� �� � ��� � � � �� ������ ��2�81 � 12> �5 � "� �� ���� � / ��� � ����� �� 1�3� � ��� ����������� ������ � �� 1>�> ���

���"�� �� �� ��"���� ��� 15� � ��� � ������� � ����� � �� ������ � 38�7 � ��� ��������� *��"���� � � �� �������� � ��� �� � ����� ��� ��� �� ��� �� ��"���� �� ���

1�� �� � ����"���� � ��� � ����� � "� �� �, � �� ������ � �� � ���� / ���� �� ���� ��� �� 1�>5 � 12> �5� �� ����� 4' �� �2= ��� �� ��"��� ���� � 7�83 � ��� �� ,' �� ��55 � ��� �� �'�

=> !� �� ��� ������

Page 108: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

�� � � �� ������ �� 5537 ��� &�"��� ���� �� 3��> �� � ������ >�88 � ���

��� 531 � ��� � �� ���� ��� ���� >1 � ��� �������� � �"��� "�� �� ����� � �� ��� ���� �� ����� � ���� � 3�15 ��

&�"� �� � ���� � � �� �, � �� ������ �� �� ����� � ��� ���� �����

10� , � �� ��"��� � 5�2 � ���� 2�3 � ���� �� �� ����� �� ����?� � ��� �� ���� �� � �� �� � �� ���� �����"���C

���������� ��� � �022 � ���'� � 7�129�� 4' � 0212 � ���K��, ��� �������� � >�=3 ��4 ��� �������� � ��03 �

�� ���� �� 12� � 4' �� �� / ���� ��� �� ��� �� � +% � 1�2� ���"���� � 0�32 � � ���� �� 5�32 � ���

,���� � �� ���� ��� ������� �� ��"��� � �� �� ������ ������ 10 � � ���� � �� �'� ��� �� ���� �� � �� "� ���� � ��� �+% � 1�21�

15� � ����� ��������� 8>�2 � ���� / �� � ��"���� � 5�12 � � ���� ��5�82 � ��� �� � ���� ���� � ��1 � �� � �� ,' �� �� ��� ����� 17�= � � ���� � �� �'� �� ���� �� 182 � ���� �������"������ � ��� �� ������� � ���5 �� �� �, �� 3�= � �� � ���������&����� �� �� ��"���� � �� ���� �� ����� � 122 � ��� �� ����1=�0 � � ���� � ���������

#� ��� ���� � ��� 4' � �2�822 � ��� ��

13� �� � �� ���� � �� �����"��� � � ������ �����C &�������� �55� 822 � ���� �� ��"��� 4' � 11�82 � ���� �� ���� ��������� ���0 �� �'� � 00�8� 9�� 1 �� � 0�2> 9:K�� �, ��� ���������� 1����� -4'� �17�3 �� � ���� ���� ��� ,'� 12 �� ������� �� � �' � 13�= �

���"�� �� �� ��"���� � �� ���� ��� 30= � ��� � ������ ������ ���� ���� ���� 87��3 � �� � ���������

1>� � � ������ ��� � ����� �2 � �� 3 � �� �� ��"��� 1�53 �/ �� ���� ���� � 02 �� �� �� ���� �� ��� � ������ ������ 1�20� *��� � �� ��� ��� � +% � 1�22� ��� ���� � ��� �� ��"���� � ������ ��F

18� �� �" � � ���� ��� � ���� � �� ���� �� ������ �� ;"�� �"���� �� �� � �� ��"��� � 0�� �� ���� �� 32 � � �� �� �� �'9 � �32 �� �, 5� ��� ��������� 9�� �� 1022 � ��� �� ��� ���� ��� ���� �� �� � � �"������ 3 � �� � �� ,'�

���"�� �� �� ��"���� � �� �������"��� ��� �� ��� �� ����2�= ��

��������� ��� ���� =8

Page 109: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

1=� � ��� ����� ��������� 33== � ���� / �� � ��"���� � 5�38 � � ������ 3�20 � ��� ��"�� � ���� 82�1 � � ���� � �� 31�= � ������������

�� ���� �� "��� � � �� ���7 � � ���� � ��������� ��� �� ��� �� � �� � �� � ��� �� ��� �� ���� 02 �� �� ��� � ��� ����"���� � �� ����F �'� � 2��25 9:���@ �, �� 5�38 � ��� ���������@ 9�� 4' �� 13>2 9:K� �� �@ -4' �� 15> ��

17� �� ��"��� ���� � ����� >1 � � �� 4'� � >�1 � �� � �� ,' ��1��� � �� � �� �'� �� 9: �� � ������ � �� 0�382 �� �� � ������� � ��� 4' �� 8�>> 9:K�� �� �, �� ��53 � ��� �������� �� ����"��� ��� ������ � ���� �� �� � ��������� ��>8 �� 0�2 ��

�� ���� � � �� "�� � ���� � � �� 7�13 � �� � �� ,'� *� �� ����� ������ � � ��� �� � =1 ��K��� � � � �� ���� �� � �� � ����� �� � �� �' �� ��"�� �� 1��� �F

��� ���� ��� � �� ��"��� ��� ������F�2� � ���� 112 � � ��� �� ����� ���� � 2�>1 � �� �� ����� � ��� �"��"�

���7 � �� � �� ��� �������"�� �� M% � 5�== �� ��� �� ��� �"��"� ;"�� � "��� ��� �� ���� �� ���� "� � � ��� �� ��"�� � 2�71 � ���� ���� �� �� ��� ��� �� �� � �� �� 5�23 � � � �� �� ����

���"�� �! �� ������ ��������� �� -�%@ ��! �� � �� � �� ����"��"� �� �� ��� ��� � � �� �� ��� ��� �� ���� ;"�� �"� ��� ���

<��� ����� �� � � ����� ����C

9� ��"��� &�������� -�4 E�4 -�, 49-

�! � ���! � ��! �! � ��! �!

0�>3 ��53 ��02 ���3 >�>1 �==0�32 �122 1�7= ��13 >�3� 02�0�03 1782 1�8� ��28 >�00 0100��2 1=02 1�82 1�7= >�22 0�>

�1� � �� ���� � ������ �� �� � �� ���� ���� ����� �����"��� � ����"��� � 5� � ���"��� � � ��� � 12�3 ����0C �'� � 8��2�9�� � 0222 � ���K�� �, ��� �������� � 5 �� �4 ��� ��������� 1�� ��������� � �>50 � ����

��� � � �� ���� �� �"���� � + "����� �� ��� �� ��������� � ��� �� 12�3 ����0� �� � � �� ��� ���� �� ��"��� �0�7= � �� ���� ���� � 2�> ��

+"�� ���� �� � � �� � ����� ������ � ����� �� � � � "�� � " ���� ����� ���� � / � ��� �"��� � �� ����� ��� �� ��� �� ������ ������ � 1�22>F

��� ��"���� � � �� �������"��� 1�2 � ������� � ���� � 32=2 � ��� �� 13��5 � ���� �������"���� �� ��� ���� �

������ 1�3 � ��� ��������� / �� �� ��� ��� � 2�783�0�� ��� ���� ��"���� � 0�1� � � �� � ���� �������"�� �� 5�5� � � �� ����"��"�� ����� �� 7�15 � �� � �� ��� �������"���

== !� �� ��� ������

Page 110: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

)����� �� ��"���� �� � � ����� �� ��� � ����� �� ����������� 2�773 �0�� ����

�� �� � ������ � �� �2 � ��� �� ��� 9�� � ��� �� 8>17� ���K� �������� � �� �� � �222 � ���K� �� ��� ����� ����"���� �� ���� � / ��� � �� 8�>� � ��� ���������

�0� � %�� -�� �"�� ����� �� ���� ����� �"��� ���� � � ��� � ����� �� ����� ������ 1�0�� ���� ����� �� � �� � �� ���� ��� ����� �C

9� ��"��� 4' =�30 � 7�83 �&�������� � ���! �5�>58 �=�5=1�=�5=1 ���� �� ���� 02 �� 02 ���'� � ���K��! 01�0> 01�3�9�� 4' � ���K�! 7558 757>�, � ���� � �������� 1�1> � 2�>8 ��4 �� � �������� 0�>> � ��55 �

�� ��"���� � ���� �� �� �� ���� ��� � ����� �� ����� ������2�775 �0�� ��� � ��������� 7��7> � �� 7�>21 �� �� ����� �����������"��� �� 18>�= ��

���"�� �� ��"���� ��� �� ���� ���� �� �� ���5� �� � �� ���� � �� ��� ������ �� � � ���� � � ����� �� ����

���� � 1�83 � ��� �� ������ �3 � ���� &����� ��� � �"� ���� � ���� � � �� ���� � � �"� �� � 1 �-�

�-�

#���� 3 5 0 � 1

1 2 2 2 2 2� 1 � 0 5 >0 � 0 3 8 =5 0 3 8 = 73 � 5 > = 7> 1 � 5 > >8 2 2 2 2 2

�3� %��� �� ������ � �� ������� � ���� � �� �� �� �� � �� "� ����������� � �� ��� � �� "� � �� 1 �-� �� �-� � �� ��� ���� ������ �5 ��

4����� �� ���� � ������

,' � 0 5 �'

1 �- 1�1 �1�0 02�� �8�> 5�5� �- 2�= �2�8 �7�7 �>�8 1�10 �- 2�3 1=�7 �7�2 �5�7 1�=5 �- 2�2 1>�� �>�> �1�2 ��7

��������� ��� ���� =7

Page 111: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ���������� ��������� ������

�>� *� �� ����� � �� �"� � "����� ������� �2�0 � ��� � ���� ���� "������� �� ��"��� � �� �� ����� ����� � 7�15 � � ���� � �� ����������"��� �� ��"���� � ��55 � � ���� �� ��85 � �� �� ��������"��� � �� ���� �� � �� �"� �� ��� �C -4' � 5��8�� ���������� � �>5 � ���� 9�� � 87� � ���K�� �, ��� �������� � ��10 ���'� � ���5�

��� �� "�� �� �"� � � "���F ��� � �� ��"����� ��"����� ���� �� ��F

�8� � ����"�� �������� ����� � � ���� � �����"�� �� ������� ���=� � ����"�� �������� ������ � � ������� �� � �������

�! ����� ��� ��� �� ������� � >� �� �� 0� ��� � �� � �@ �! ����� ���� � � � �� ���� ������� ��� �� ��� 13 ���� ��

����� = ��

72 !� �� ��� ������

Page 112: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ����������� ��������� ������

� �� ������

��� ���� ������ �� ��� �� ��� �������� � � ��� �� ������ �� ������ �� �������� ����� � ��� � ��� ������� � ����� ���������� �� ��� ������� �� ������������ �� ���� ��� � ���� ������ ������� � ����� ������ ������ � ��������� ������ � �������� �� ������ �� ��� ������ � ��� � ��� ��� ������ ��������� � ��� �� ����� � � ������ ��� � ���� ����� � ��� ������ �������� ��� ������ ��� ��� �������� ����� �������� � � ��� ����� � �����!���� ���� � ��� ����� ��� ����� � �� ����"�� ��� ������ ����� ��� ���� � ��� ���� � ��� ����� � �������� � ���� � ������ ��� ��� ���� ����� ���������� ��� � �# ���� ������� �� ����������

$%&�'�()�&* +,- .�+(�'��/

+ ��� ��� � ��� �� � � � ����� � ������� ���� ��� ��������� � ��� ��� ����� ����� �� � � "��� ��� ��� ��������� ������ � ��� ����� � ���� "����� � ��� ���# �� ��� �� � ����� ��������� ��� � ������ � �������#����� �� ������ �� ���� ����� � � ��� �� ������� ������ ������ �� �� � � ������ � ����� �������� � # ������� ��� ���������# ��� ��� ������ � ����� ������# ���� � � ��� �� � � � ����� � ������� ������� �� �� �������������� ������� � # ������� ��� ���������# ��� �������� ��� ��� ���!���� ������ ����� �� �������# ���� ��� ��� � ��� �� � � � ����� � ������� ������� �� �� ������� ������� �������

��� ��� � � ������� ��������� ��� � ��� � ��� ����������� ����� � ������� 0������# �� ��� ������� � ������� ������ � � �������� �� �������� �� ���������� ��� ������� ��� ��� ��� � �������� �� � ��� ��� ����� ����� ��� ��� ��������� � ��� ��� � � ����� �� � �������� ����� �������������� ����� ����� �� ��� ��� ���� ��� ����� ��� ������� ��������� ������ � �������� ���� � ����� ��������

,�����������# �� ������ ��������# � � ����� �� ����� ����������� ����������� �� ���!����� ��� �# ������� ����� ���� 1�� ��� ����� ���� �������������� ����� ���������� � �������� �������

1�� �����������# ��� ������� ���� ��� ����� ���� � ����� ��� ��� ��� ����� ���� ��� ����� ��� ���� ������� ���� 1�� � ������ ��� ��� ��� ����� ��������

-�.�&)(+,2$ 1)3* .�+�$ 31 $%&�'�()�&*

+�� ����� ��������� ��� � �������� ��� ����� ���������� � ������������� ����� � ������� ��� �� ������ �� ��� ���4� ��� ����� ��� ��������������� ��� ������ �� � 1�� 5�6# ��� ������ �������� ��� ������� � ���������� 2������ ���� ��������� � � ��������� � �����

76

Page 113: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ����������� ��������� ������

���������� ����� ��� !���# ���� � ���"�����# ����� �� �� ��������� ������ ���� ��� ��� � � ������� ������� �� ��� ���� � ����������

���������� ����� ��� !��� ���� ����� �� �� ��������� ���� �� ���� ��� ��� �� ������� ������� �� ��� ���� � ����������

1�� � ������ ���# ���������� ����� ��� �!��� � ��� ������ �������������� � �� ��������� ������� ���� ���� ��� ���� �� ���� ��� ��� � ���������� ����� � �# ��� � ����� �� ������ ��� ��� �� �� ����� � ������� ������ ��� � ���� ����� �� ��� ���� � ���������� ��� ������ ���� � � ��������������� ��� � ��������� ������

)������ ���� ��� !���# ����# ������� � � ������ ����� �� ��� ��� �������� �� �������"���� � ������ ��� ��� ��� ��� ������ �����# ������� ��������� ��������

)������ ���� ��� !���# ���# ����� �� � ������� ����� �� ���� �������

)������ ���� ��� �!���# ���# ������� � �� ��������� ���� �� ������ ������ ��� ��� � � ������� ������� �� ��� ���� � ������������� ���� ������� ��� ������"�� � ���� 5�6�

�� � ����� ��� ���� 5�6 ���� ��� ���� ���������� ���� ����� ����������� ��� ��� �������� ���� ��� ! ��� !����� �� �������# ����� � ���������� ������ ����� ��� ��# �� ��� ��� ���������# ��� ����������������������� ��� ���� ���� � � ��������� �� ����� ��� ��� ����������� +���# �� ����� ��������� ���������� �� �������� ����������� ��� ���� �����!���� ��� � �������� �� ���������� �

8�9 ��� ������ ������ � ��� ��� �� �������� ���� ��� !���:�� ������� �� �� ���������� �������

8�9 ��� ������ ������ � ��� ��� �� �������� ���� ��� !���:�� ������� �� �� ���������� �������

,��� ����# ������ ��� ����� � ��� ������ ���������� � ��� ������� ������!����# ���� ������� � ��� � ����� ���� ����� � �������� �� � ����� ���� ;������ � ������� � � ������ ����� ��� �� ��� ������# �� ����� ������ � ���������������

��� ��� ��� ���

7< ����� ���� �����

Page 114: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ����������� ��������� ������

����� ��������� �� ����������� ����������

+�� $������ ������� ��

���������� �����= )������ ����=

,������ .����# ��������� �������

,������ .����# ��������� �������

� .���� ,������

������� ��������

2������ ��� �������� ������ ��� ����� � 1�� 5�< ������ � � ����� � �������� �� ��� ������� �����# ��� ������ � �������# (># ��� ��� ������� ������# ?# ���� �� �� ��� ���� ������� ���� � ��� ��� � ��� �� ����� �� ���������� ���������# � ������ � ������� � ����� ����� � �� �������� �������!����# ��� ������ � ������� ��� ���� �� ���� ��� ������# (� 1�� ������!����# � 1�� 5�< ��� ������� ��������� � ����� �� ��� ������ � � ���������� ���� ?# �� � ��� � ����"�� ���� ��� ������� � �������� �������!���� ���# � �������# ������ ������������ ��������� � ? � ����� �� �����

��� ����� ��� ������� ����� ������� �� ��� ��������� � ��� ������� ��#� �������# ��� ��������� �� ���� ��� ��� � �� ��� �� � ������ �?@ ����� @� ��� ��� � ��� ������ ��� ? �� �� ��� ��� � ����� � ��� ������� �����+� �����# ��� ������ ����� �� ������� ��� ��� �� ��� ������ ������� ��������� � ������ ��� �������� ������ ��� ?@ � ������ ��� �������� ������

+������ ��� � ������ ��� ��� � ����� � ��� ������� ���� � �� ��� ������ � ����������# *# ��� ��� �!���� +� ��� ����� � � ��������� ���!���� * ����� �� � ����� ������ ������ ��� ����������� 1�� ����� ������ � � � ������ ����

��� ��� ����� �� ������ ����� ��� !����� ��� ����� ���������� �����������

�������� 7A

Page 115: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ����������� ��������� ������

?@ � ?* �� �

� ?*�

��� ������� ?* � ������ ��� ����������� ������ ��� � ��� �� � ���������� * ��� ���� ?� ��� � ��� ������� � ����� �������# �� ������ *�� ���� ? ��� ������ ����� �� ��� ��� ����� �� ������� � ��� ��� ��� ��������� � * ��� ? ������ ��� ������� � ������� 8��� 1�� 5�A9�

+-B&.�*$,� 31 �)+,.C$).$ *$�+2$,�)�2 0$�?0� (/ .*+'' 20+,?$.

31 -�*$,.�3,.

��� ���4� ��� ��� � ������� � �������� �������� � ��� # ��� ��������� ���� ���� ��� �������� � ��� ��� ������� ��� ������� � ��� ��������� ��� ���� ���� ��� � ��� ���� �� ��� ��������� ��� ������ � ���������� ��� ��� ��������� � �������� ��� ���D����� � ������� ������������ � � ��� ���� � ��� ����� ������ � ��� ������ 1�� �������# � ��� ���������� �� �������� ������� �� ��� ������� � ��� ��� �� ������ ���� ��� ������ � ��� �� �������� ������ �� ������ ���������� �� ��� ����#

� � ���������� � "� �� �0����

���� � ������������� � ���"� ����� ����

��� �����������

��

�� �"

"� ��

�� ��

����# ��� ���������� ������� � ��� ��� �������� ��� �����# ���� ������ ������ ��� ���������� ������ � ��� ������������

.������ �� ����� � 2������ A#

(* � #�� � ���������� � �

<

��� ��$ ��� ����� �������� ����������

75 ����� ���� �����

Page 116: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ����������� ��������� ������

��� � ��� ���� �������

� (*

(*� <

��

�� ��

+���

� (*

(*� � (? � � ?*

(*

� � (? � � ?*

(? � ?*

.��� ������ ����� ��� ����� ����������

8�9 ;���� � � ������ �� ������ ��� ����# ��� ������� � ����������� ����� �

�� � ���

8�9 ��� ��� ����� �� ?* � ������� �� ������=

� (? � � ?*

(*� <

��

8�9 � � � ������� ���� E? ������ ��������� ���� � (? � > ���

� ?* � < (* ��

8�9 .���# � �������# (* � ������� ���� ?* ��� ���������� ������� � ����!������ ����� � ���� ���� ���� ���� � ����

8�9 � � � ������ �� ���� ��� ����������� ��� ������� ���������# ��� ���������� � ��������� � ��� ���� ���� �� ��� ��� � ��������# ���� �

� �"

"� ��

8�9 F������ ��� ��������� ���� E? � ��������� ������ ���� ��� ������� ���������� ����� � �� �����

8�9 �� ������ �������� ����������� ��� ������ ��� ������� ���� � �������� ������ ���

��

�� � ��

8�9 ��� ������ � ������� ���# �� ��� ���# ����� � ������ � E?� �������� � ����� � �������� ��� � ���� ��� ����� ��� �����

8�9 89 E? � ���������� � � � (�� E( � ���������� � � ����# ��� (? �E? � E( � ���������� � � �

�������� 7G

Page 117: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ����������� ��������� ������

8�9 �� ������ � ����� ���� ����� ��������� � ������������� ��� ��� �����!����� ��� ����# �����

� (?

(?� ��

�� � ��

8�9 �� ��� ��� ����� ����

� (? � � ?*

(? � ?*� <

��

�� ��

�� A ��

8�9 0����

�(?��

�� � ?* � A�(? � ?*� ��

8�9 ���

� ?* � �5(? � A?*� ��

8�9 89 E? � ��������� .���

(? � E? � E(

8�9 � ��� ����# ��� ������ � (? � � (?

� �������� � E(�� �E(

��

�� E(

��

8�9 +� � ���

� (? � � ?* � A�(? � ?*� ��

� ?* � �A (? � A ?* � E(� ��

� ?* � �5 (? � A ?* � E?� ��

�������������� 6� + ��� ��� ��� ������� ������� ��������= " � AH> �#� � 5< �# � � 6< �# � � 6<>> *,# E( � I �# E* � <6 �# E? � 6J ��

�� � ������ �� ������ ������� �� 66 �# ������ ������ ��� ������������������� ��� ���D����� � ������� ��������� +������ E? ������ ���������#��������� ��� ��� ?* ��� ��� ��� ����

��������=

��

�� > � �"

"� ��

�� ��

0����

��

�� 6

6<

�� � 5<

6<� A�G ��

7H ����� ���� �����

Page 118: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ����������� ��������� ������

���

��� ��� � 5G�G ��

� (*

(*� <

��

�� ��

�� < � 6

6<� 6

6<� 6

5

� (* � 65 � 6

5� A�G ��

(������ E( � ����������� �� �

� E(

E(� ��

�� � 6

6<

���

� E( � � I

6<

,��

?* � E( � (* � E?

��� ?* � A � � I

6<

� �� A�G

� G�7< ��

$11$2� 31 *+.. -$,.��/

�� � ����� ���� � ������ ������ � ��� ����� � ���� ������ � ��� ������������� � ��� ������ � ������� �� � ��������� �� ������� � ���������������������� ���� � ������� ������ ����� �� ����� � 1�� 5�5�

��� ������ � ��� ���� ���� � ���� ���� ���� � ��� ����� � ���� � �����#�� ���� � ����� ���� � ��� ������ � % ���� ���� � ��� �����# ������� �������� ������� ����� ����

% � "�& � "��

��� ��� &���������� ����' (������ �����

�������� 7I

Page 119: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ����������� ��������� ������

���

% � �

&

,�� �� � ����������� ����

E( � �

<

(* � #

� � 6

6<

�A"

�"�� �<

6<�

E? � &

<

���

?* � E( � (* � E? � �

<� �<

6<��&

<

� %&

<� �<

6<%&�&

<

� &

<�% � 6� � �<

6<%&

��� ������� �� ������ ������ � ����

?* � >

���

&

<�% � 6� � �<

6<%&� >

.���� ���������� ��� � ������ �� ����������� ����� � ����� �����!�������� �������

�������������� <� + ����������� ���� � ����������� ������� � <> � ����# G ���� ��� G � ����� �� � ������ ����� � ���� ����� ��� �� ������� ����������"������ 2�������� ��� ����� � ������ ������ ���� ���� ��� ���� ��� �������� �������������

��������= +� ������ ����# ��� ���� ��� � �������

&

<�% � 6� � �<

6<%&� >

���

G

<�% � 6� � <G

6<% � G� >

% � 6 � 6

H%� >

H%< � H% � 6 � >

7J ����� ���� �����

Page 120: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � ����������� ��������� ������

;��� % � ># ��� ���� ��� "��� ������� ��� ��� �������� � ��� �������#��� ��� ���� � ������

;��� % � 6<# ��� �� �!���� ��� � H

5 � A � 6� ��� � ���� ���� "��� �� ���� ����������� � ��������

;��� % � 6# ��� ����� ������ ������� �����# ��� �������� � ��� ����������� ���� � ����� ��� ����� �� ������� ������ � % �� ������� ���� ����

���������� ������ ��� ����� ��� � ������ � ��� ����� � ��� �������

H%< � H% � 6 � >

% � H ��AH � <5�6<

� H 6�

<

6<

���

% � >�<66 �� >�IJ7

0���� ��� ���� � ������� ��� ������ ������ ��� ���� ��� ����� >�<66�� >�IJ7�

$11$2� 31 1)$$ .&)1+2$. 31 '�%&�-.

�� � ���� � ������ ��������� �� ��� � �D���� �� ������ � ������� ���� ���� �������� ������ .����� � ���������� � ������ � ������# ��� � ������ ��� ��������� �� ��������� ������� � ���� � ���� � � ��� ������ ������4� ���� ������� ��� ������ � ��������� ���� � ������� �� ����������������# �� ����� ������������ ����� ����� �� ��� ���� � �����������������

�� �������# � ��� ��� ����� ��� ������� ������� �����: ���� ����� �������� �� �� �����# ���� ����� �� ������# ���� � ������ ����� ����������� ���:�� ��� ������ ���� � ������� ��� ��������� ���� ����� ��� ���� ��� ������ � ��� ���� ��� ��� � ��� ���� �� ���� � ��� �������� � ���� ��� ��� � �������

�� ��� �������# ��� ������� � � ���� �� ������ �������� ��������� ������ ��� �� ��� ��� ����� � ���� ��� ����� ��� ��� ������� � �� ������ ������� �� ��� ���� � ���� � � ���������

'�� ��� ��� � ������ ������ �� � �������� ;' ��� ��� � � ������������� � ����� ����� � �� � ��� �������� ;6'6� .��� � ������� ������ ��� � ��� ���� � ��� ���� � ���# � ��� ���� ������ �� ��� ��� ��������#������� �� ��� ����# � ��� ���� ����� � 8��� 1�� 5�G9�

�� 2������ A# � ��� ����� ���� �� ����� ������ � �������� ��� ����� �� � ������� � ���� ������������ � ��� ���������

��#���

� � ��#���

�� ������ ����# � ����� ���������# ��� ����� �� � ����� ��� �� ����������� � ��� ���� � ��� ���� � ������������

��#���

� � ��#���

�������� 77

Page 121: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

��� ��� � ����� �� � ����� ������� ��� ������ ������ ��� �� �������� �� � ������� ��� ������� � ��� ������� ������ ������ ����� ����� ��� ��� ������� ��

��?*��� ��#���

����# ?*1 � ��� ������� ���������� ����� ������� �� ��� ����� � ������� ��� ��� ���

��?*1� � ��?*��� ��#���

��� ����� ���

?*1 � ?*� � ��#���

� ?*� � ����

� �#���

�� ������ � ����� ���� ��� ����� � ��� ��� ��� ��� � ���������� � ��������� � ��� ���� � ��� ���� ��� ���� ��� � �� ��� ����� � ��� ���# �� ��������� ����� �� ������ ��� ���� ��� � �� ��� �����!���� ��� ����� � �������������� � ��� ������ � ���� � ��� ���� ������� ��� ������ ������ � ���� � ��� ��� ��� ��� � ����������� ��������� ���� ������� + ���� ����� ������ ����� �� ������ ��� ��� ����� ���� � ������ � ������ ������ � ���� ��� � � �� ��� ������ ���� # ����� �� ������ ��������� 8��� �����9#����� ������ � ���������� ��� �� ����� ���� ��� ������� �� � ��� ����

�� � ����� �� ������ ��� ��� ��� ��� ����� �� ��� � ������ ��� � ��� ������� ������ � ��� ���# �������� � ��� � ���������� ���� ��� � ������ � ������� ����������

+ ����� ����� ��� ���� ��� ��� ��������� � �������� ������� ������ ���� ���� �� ����� 0���# �������# ����� � �� ����� ������� ������ ��� ������ �������� � ��� ��� ��� ��� ����� � ��� ��� ��� � ��� ������ +� ����������� � ���� ��� ����� � ��� ����� �� �� � �� ����� � �� ������� �� �����������

��� ��) "����� ���� �������

6>> ����� ���� �����

Page 122: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

��� ����� � � ��� ���� ��� ��� �� ������ �� ������ ������ � ���� ��������� ������

$11$2� 31 1)$$'/ .&.F$,-$- ;$�?0�.

�� � ���� �D���� �� ������ � ���� ��� � ����� ����� ��������� ��� �� ������� � � �� ������ ��� ���� ���� ��� ��� ���� ����� ������ �������� �� �������� �� � � ������� �� ��� ����� �������� �� ���� ���� ����� ��������������� ����� � � ��� ���� �� ��� ������ � ��� ���� .��� � ��������������� ����� ���� � ��� ������� �� ����� ���� �� ��� �������� 2��������� ������ ��� ����� ���� � � ��� ��� ��� ���� � ��� ��� ���������� � ������� ��� ����� ������ ��� ����� �� ���������� ������ ��� �������� � ���������� ���� ���� �� ���������� ������# �������� ��� �������� ������� ������ �����

)� ����� �� 1�� 5�H# ��� ��� ����� * � ��������� ����� ��� � ���� . �������� � ���� ��� ������� � ���� � ��� ������ '�� ��� ��� � ������ �� ��������� ;' ��� ������� � ��� ������ ������� � ����� ����� � �� � ����������� ;6'6� ��� �����# ��� ����� ���������# ��� ���� ���� � � ������������� ���� .# ��� �� ��������� ��� ��� ���� ������� �� ����� �� ����#�� �� �� ��� ��� � ����� ��� ��� � ����� � ��� ����� � ��� ����� ���� ��� ������ ������ ������� .� 0����# ��� ����� �� ��� ��� � �� ������ �������� * ���� ������ �� .�

��� ��+ ���� ��������� !�����

�� ��� � ����� ���� ��� ������ � ���������� � ��� �������� � ��� ������ ���� ������� ��� �������� � ��� ��������� ����� � ��� ��������� � �������

�0$ ;+''!.�-$- 13)*&'+

+ ��� � ��� �� � ����!���� # �� ��� ������ � �������� �� � ���������#����� ������� � ��� ����� ����� ������� �� ��������� � ��� ����� �����!����� ��� ������� ��� ��� ��� ������� ,� �������� ���� ��� ����� ����!����#�� ���� ��� � �������� �� ���� �� ����� ������ � ��������:������� ���� ���� 6> ��������

�������� 6>6

Page 123: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

)� ����� �� 1�� 5�I# ��� ��� ��� � ������ ��� �� ���� �������� ;' ��� ��� �������� ;6'6 � ��� ������ ������� � ����� ����� �� .��� ��� ������� ����!����# ;' ��� ;6'6 ���� �������� �� ��� ������ ����

��� ������ ����� ����� � �� ��������� ����� � ������ �" ����� ��� ��� �� �

�"6

<� �

<� �

<����

� �� �<

J����

� ��"

*����� � ����� �� � ������ �� ��� ����� � � ������� �������� �� ;'

� �<

J����

<�

A�"

0����# �� ��� ����� ���# ������ � ����� �� � ������ �

� "

>

�A

6<���� �"

0����# ���"����� ��������� � �� � � (# ((� � ���� �

((� � 6

�� "

>

�A

6<�����"

� #

� ���� � (* ����

.������# ������� �� � (�(�� � ���� �

(�( �� � 6

�� "

>

�<

J����

6

A� ���� �"

� #

<� ���< � � (*

<���< �

��� ��, *���-����� �������

6>< ����� ���� �����

Page 124: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

(� ��� ����� �� �� � ����� �������� �� ;6'6

?@ � ((� ����� (�(�� ���� (? ���

� (* ���� ���< �

<���

� �� (? ���

� ��� (* � (? � (*

<���< �

� �

���

?@ � ��� ?* � (*

<���< �

� �

1�� � ���� ��� ?* ��� (* ��� �����# �� ��� � ����������# ?@ ��������� � ���������� ���� ��� �������

*���-����� ������ ���������� � ���' !��� �������� ����� ���������� ������

'�� ��� ������ � ��� ���� � ��� ���� � � ���� ���� � ��� ����� � ���� ������ � �������

)� ����� �� 1�� 5�J# ���"����� ��� ������� �� �� � ( ��� � �� ���������� �� ��� ��� ������ � ����� �� ������# �������# ��� ������� � ���� � ������� � ��� ���� ��� ����� ���������

��� � #���

����

���

����� � #�<��

���< �

0���� ��� ������ � ������ � ��� ���# ?# ��� ����� ��������� �

??� � #���

����� ���

��� �

#���

����

���

?�?�� � �#�

<�����< �

��� ��. *���-����� ���� !��� ������ ��������� �� � !���-����� ���'

�������� 6>A

Page 125: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

����# ��� �������� � ��� ��� ��� ��� ��� ��������� ������ ?@ �� ?@1

�����

?@1 � ��� ?* � �#���

� �� (* � �

#���

� ����< �

<

� �

�������������� A� 2�������� ��� �������� � ��� ����� � ?@ �� � ����!���� ��� ���� 6G ������� � ���� ���� ���� ?* � A � ��� (* � 6J ��

��������=

?@ � ?* � (*

<���< �

� ����

?@ � A � 7 ���< �� ���

C����� � ?@ �� ������ ������ � � ��� � �������� �� � ��� ���� �����

� 8���9 ���� ���< � 7 ���< � A � 7 ���< � ��� ?@ 8�9

> > > > A > >A >�>G< >�>><I >�><5A A�><5 >�>G< >�6GIH >�6>G >�>66> >�>77> A�>77 >�6>G >�A<G7 >�6GJ >�><G> >�<<G> A�<<G >�6GH >�G>A

6< >�<6A >�>5G5 >�5>JH A�5>7 >�<>J >�I>76G >�<HJ >�>I6J >�H5H< A�H5H >�<G7 >�755

�� ���� ��������

2)3.. 2&)C$. 31 .�+(�'��/

.� ��# ���� ������ �� ����� ������ � �������� ��� ��� ��������� ���������# � � ��������� �� ���� � ��������� � ������ �� ����� ������ � ��������# ����������� � ��� ���������� ������ �� ��� ������� �������#���������� ������ �� ����� ������ � ���������� �� �������# ��� �������� ���������� �������� �� ���������� ������ ��# � �������# ���� ��� ��� ���!����� ������� ������ � ��� ��������� ����� ������ � ��� � ��� ��� ������ �� ������� ����� ���� �������

)� ����� �� 1�� 5�7# ��� ��� ��� � ������ ������ �� � �������� ;'� ,����� � � ������ ������� ���� ����� � �� � ��� �������� ;6'6 ���� ���� �������������� ������ ��������� ��� ������� ���� � ��� ��� ������� (6 ������ ������ � ��� ������ � �������# �� ��� � ����� ��� ������������ ��;6'6� � @6 � ��� ��� � ��� ������������ ������� ��� ? �� �� ��� ��� � ����� � ��� ������� ���� ���� ��� ������ ������ ����� �� ��� ��� ����� � �?@6�

��� � ����� �� ��� ������� ������ �� ������ �� ����� ������ � ���� ��# ���� ����# � � ��� ������ �� ���� ��� � ��� ������� � � ���������� �� ���������� ���� ���� ��� �������� ��� ���4� ����� ��� ����� � � ���� �����

�� ������ � ����� ����# � �������# � ��� ���� ������ ��� ���� ��� �������� �� ���������� �������� ��� ��� ������� � ������ �� ����� �

6>5 ����� ���� �����

Page 126: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

� ��������# ��� ����� ����� � 1�� 5�7 ���� � �������� �� ��� ������ � ��� ���� ����� �� �� � ���������� ����� � ��� ����

.��� ��� ����������� �� ;6'6 � ��� ���� �� ���� �� ;'# � ������ ���� ���������� � ��� ������� ��� ������� ������ ��� ������

'��

� � ������� ���� ��������� ��� ������� �����

�6# �< � �������� � ������ � ��� ������� ��� ������� ������

�����������

�6# �< � ��� � ������������� ��� �6# �< �� �� ;6'6

) � 1��� � ��� ������������ ��� ( �� �� ��� ��� � ����� � ��� ������� ���� ������� (6�

����

�() � ��6�<

��� ������ ������ ����� �� ��� ��� � ���� �

�?@ � �() ��(? ���

� ��

��6�< � (? ���

� �

��� ������ � �������� ����� �� �!���/� ������# �������� � ��� �������� ���� � ��� +�����4� ����

&� ����������# ? ������� ���� ��� ������ � ��� ��� ��� � ��� � ����������� �� � ����� ��� ���� ��������� �� ���� � ����� � �� �������# ������# ���� . ��� �� ������������ ������� .@ ��� ��� ��� � ����� � ���������� ����� .@ ���� ������� ���� �� ��� �������� � ��� ��� ��� ��� ����������� �� ������ ������ � ���� ��� �� ������ ������ � ����������������� �� ������ �� � ��������� ������ �������� .��� ��� ������ � . �

��� ��0 �������� �� ����� ������

�������� 6>G

Page 127: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

�����# ���� ? ��� ��� ���������� �� � ��������� ������� � ������# ?@6

��� ������ � ���������� ��� ��� �������

?@6 � .@ � .? ��� �. ���� ?�;���� � ����� ����� � ��� �������� � �������# � � ����� �� ���� ������

� .@ ������ ����������� �� ���� � � ����� � ������ � �������� ������� � 1�� 5�6>� ����� ������ ��� ����� �� %���� %����� �� ���������

��� ��� � ������� ����� ��� ���� �� �������� ������ ����������� �������� ������������� �� � ��������� ������� �� ����� � ��� � ��������� ������������ �� ��� ���� ���� �� ��� ���4� ����� ���� ����# � ���� � .@������ ����� � �������� � ������� �� � �������� ����������� �6# ��� ���� ������ � ������ �� ��� .@ ������ ����� � ������� ��� ++6 � 1�� 5�6>�

� � ����� ����� � ��� �������� � ��� �������# ��� .@ ����� �� ������������������� ��� � ������ ������� �� ������=

)� ����� �� 1�� 5�66# ��� ;' � ��� ������ ��������# ;6'6 ��� �������������� �� ��� ���� ����������� ��� ;<'< ��� �������� �� ��� �������� � ;6'6 ������ ������� ��� ���������� � ;' ��� ��� ������ ��� � ��� ����

'��

� � ������� � ������� �� ������� ����� ������ ;' ��� ;6'6

�6 � ������� ������� ������ ;' ��� ;<'<

�< � ������� ������� ������ ;' ��� ;<'<�

��� ���1 %���� ������ �� ��������

6>H ����� ���� �����

Page 128: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

����# ������� � ����� ������ ;6'6 ��� ;<'< � �< � �6 ��� ��� ��� ������� ������� ���� 1< � ;<'<� � ��� ����� � ���# ���� 1< ��� � �������� ����� ������� � ��� ���������� ;<'<�

'��

�6# �< � ��� �������� � ��� ������ ������ ;' ��� ;6'6

��6# ��< � ��� �������� � ��� ������ �6 ��� �<

�6# �< ��� ������ � �6# �< �� �� ;<'<

��6# ��< ��� ������ � ��6# ��< �� �� ;<'<

����

��6�< � �63��6 � �<3��

< � ��< � �6� 31<

-$)�C+��3, 31 2)3.. 2&)C$. 31 .�+(�'��/

�� � ��� ����� �� ����� ���� �� ��� ������� � ����� ������ ��� � �������������� + ������ �� ������ ������� ��� ������� ��� �� � ���� ����� ������� � ��������� ������ ���� ��������� ��� �������� �� ���� ���!����� �������� ��� �������

#��������� �������

��� ��������� ��� ���������� � ������ ���� �������� ��� ���� ���� ����� ������ ����� ��� ��� ���� ��� ������ ������� � ���� ���� ���� � ��������:��� ��� � ��� ���������� ��� ��������� ����� � ���� � ��� �����

��� 2���-�����/ ������

+ ��� ���� �� ��� ��� � �������� �� �� ����� � ����� �� � ��������� �� ������������ �� ���� ���� 3� ��� ��� ���� � ������ ��� ������ � ����������� ���� .# ��� ������� ��� . � ����� � ���� ����������� ��� ������

��� ���� 3��������� �� �4 ������ ��� �������� ������������

�������� 6>I

Page 129: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

� ���� �� ���� .@ � �� � ��������� ����# �� � �������� ����� � ����������� � ������ �� � ����� � �������� ���� �� ��������� ���������# ������ �� ���� ����� ���������� ��� ����� � ����������� ���� ���� � � ������ �� �������� ���4� ������� + ��� ������ �� ��� ��������� � ����� �� ��������� ��������� ��� � ��� ��� ���� �������

1�� ���� ����� �� � ������# ��� ������ ����� � ��� �� ���� ��� ��� ������� ��� K������ ���4 ������ ������� . ��� ��� K���������4 �� ��� ������� �������� ������� ��� ������� ����� � �������� ��� ��������� � ���� ��� �� �� ������ ��� ��� ����� ��� K������ ���4 ����� �� ��� ������ �����:��� 1�� 5�6<�

����# ������� ��� ������ ������ �� � ������ �� ��� ��� ������� ������� ���������� ��������# ��� ��������� ��� � ���� �� �������� ��� ��������� �����!������� � 1�� 5�6< ��� ��� ������ � ���� ���� ���� ��� ���� ��� ���������� ��� ��� � �������� �� ���� ������ � ��� ���� � � .�������� ���� � ����# ��� ����� ��� ������� ���� � ��� ��� � ������ ���#�������� � ��� ���������� ����� ��� �������� �� ��� ��� ����� ������ � ��� ��� �� �� ��� ������ �������� ��� ��� ������ ���� ��� ��� ������� .�-���������� ��� .@ ����� ��� ��� ������� ��� � �������� �� ���� ����������� ���� �� ����� ������ � ���� ����� �� ����� ��� ������ � ��� ��� �������� ��� ������ ������ +�� ��� ���� ������� �� ������� ��� ����� ������ � ������ ��� ��� ������� ������ ��� �� �� � ��� � ��������� �� ����� �������������

� � ��������� ��� ���� � ���� ����# ���� ��� ��������� ����� � ������� �� ��� ������� � ��� ���# � � ������ �� ���� ��� ��������� ����� ���������� � ���� ��� ���� ���� ��� �������� ������ ��� ���� ��� ���� ��������� ��� ����� �� ��� ���� ���# ��� ����� � ������� ������� ��� � .�������� ���� ��� � ������� � ������ ��� ��� ������� ����� ��� ���� ����!���� ������ ��������

��� 25���� �� �����/ ������

��� ������ ����� ��� � ��� ��� ���� ��� ���� ��������� ������ ��� ��������� �� ������ ������� ��� ��� ������� ��� ������� ������� (� ��������� ��������� ���� ����� ����� ��� ������ � ������� ������:��� � � �����

��� ���� 6�� �� ���������� �� 2���-�����/ ������

6>J ����� ���� �����

Page 130: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ����������� ��������� ������

� ���� ����� �� � 1�� 5�6A:��� ������ � ����� �� � ������� ��� ��������� � ����������� ��� �������

������/� ������

��� ������ ����� ��� � ��� ������� ������ ������ ���� �� ��� ����� �� � �������# �"�

��6�< � �63��6 � �<3��

< � ��< � �6�31<

��� ��� ������ ����� ��� ��������� ���� ����� ����������

(� ��������� ��� ������� � ����� � � 1�� 5�65 ��� ������� ��� ���!����� � ����� ���������

�63��6 � �<3��

< �� "

>

� �

>

6

<�<6 �

<�6A

� 6

<�<< �

<�<A

� ������� � �

�� "

>

� �

>

�A6 � �A<A

� ������� � ��

��� ����� ������� ��� � ��������� � ������ ���������� ����� �����!���� �� ����� ��������� � ���� ��� �������� ��� ������ �� �� ��� ������������������ ��� ���� ������� ��� � ������� �� ��������

��� ���$ 2 ����� �� �����/ ������

��� ���� 7����� ����������� ��� ������/� ������ �� �������� �������� �������� ����

�������� 6>7

Page 131: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

�< �� "

>

� �

>

6

<�<< � �

�6 �� "

>

� �

>

6

<�<6 � �

��� ���� ��� ���� ������ � ���� � ���������� ;<'< ��� ���� � �������������

+��� �� "

>

���

1��� ������ � ���� ���� ��� ��� � � ��� ������� >

�� "

>

�<�<

(� ����� ��� ������ � ��� ���� ��� ����� � 31< � �����.�������� � +�����4� ������

.@ � �63��6 � �<3��

< � ��< � �6�31<

� �� (. ���

$�������� ��� ��������� �� ������ ������ � � ���� ��� ������ � .@ ���������� ������������

+� ��������� � (�����4� ������# � ����� ����� � ��� ������������ ����� � ����L ���# ����� � �� ��� ��� ����������� �� ������������ �� ��������;<'< ������� 3 ��� ��� ������������ .@# �"=

�� � �� �< � �6

.@� � �63��6 � �<3��

<

��

� �� (. ���

����� ������ ���������� �� ����� ������ � ��� ��������� �������

7����/� ������

'�� ( ��� * � ��� ������� � ��� ������ � ������� ��� ���������������������� �� ������ ���������� ;'� 1��� ��� ������� � ���!����!������ 8��� �� <>9# ( ����� �� (�� �� � ���� ����� �������� ��������((�� � (*�# ��� ((�� � �������� �� ;'

� � (* ��� �

�� � �(* �� �

�� ������ � ����� ��������� ���� ��� ���������� ;6'6 ��� ������ � (6

������� �� ( ��� � ��������� �� 8# �9 �����

66> ����� ���� �����

Page 132: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

�� �

>

(* ��� �

� � �� �

>

(* �� �

��� ������� ��� �� � ������ ���� ���� (6 � K�����4 ���� (�0����

.@ � ����� � ���� (. ���

� ����

� �

>

(* ��� �� ���

� �

>

(* �� �� (. ���

�� �������� ��� ���������# � � ��������� �� �������� � ����� � ��������������� �� �������� ����������� ��� �� ���� ���������� ���� ��� ����� � (* � ����� ��� ������ � ��� ������ ������ � ���� ��� ����� � ��������� � ������������

6�� �� ����� �� ������ ����� �� �������� ��������

�� ��� ��� ����� ���� ��� ������� � ��� ������� ������� ���� ���������� ��� ������� ������ � � ��� � ��� ������� � ��� ������ � ��������� � ��� ���� ��� ��� � �������� � ����� ��� ���� ����������������� �� ���� ������ ����������# �� ��� ����� �� ���������� �����!������ 3�� ������ � ������������ ������� �� ��� ������ � ��� � �� ��� ������ ����� � ��� ���# ������� �� � ����� ������ ������� ��� ����� ����������� ������ � �����

,�������# ��� ������� � ����� �� ���������� ������ ����� � ��� ������#�� ��� ������ ��� � ���� ����� � ����� ������� ����� �� ����� ������������ �� ��� ������� � ��� ���� ������ ��� ������ � ����������� ��� �� ���������� ��� ����� ������� � ���������� ����� �� ����� ������� � ����� .���

��� ���) 7����/� ������

�������� 666

Page 133: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

������� ��� ����� ��� ���� ���� ���� ����� ��� � ����# ���� �����������# ���M�� ���� ����!������� ���!����

8�����'�/� ������

��� ������ ����� ?@ ��� � ��������� �� �������� � ��� �����# �"=

?@ � ?* ���� *.

��� ������� *.# ����# � � ��� ����� �� � ���������� �����# � ��� ������� ��� ��� ������ ���������� �� ��� ��� � ����� � ��� ������� ����# ������� ��� �������� ������ ����� 8��� 1�� 5�6H9� 1�� ���������� � ���!��������� �������# � ���D���� %). � �������� �� ����

%). � *.

(*������

��� ���+

(� ��� ��� � ����������� ������# ��� ��!�������� � ��� ������� � ���!���� �� 7> ��� 6J> ������� �������� ��� � ���������� ������� �� ����� ����� ������ ���� +���# ��� ���������� ��� �� ># 7> ��� 6J> ������� ��� ������������ &��� ��� ���� ��� ����� �������� ��� ����# ��� �������� � ��� ������� ������ ����� ��� � ������� �� � ���������� � ������ ���� �������� ���� ��� ���� �� ����������� ��� ����� �� ����!��� ���� ����� ��� ������������� ������� ��� ����� �������� ��� ����# ����� �� ������������ ���������� ������� ���� ��� ������ ����� ��� � ������������ � ����������� ������ (� �� ������ ��� ������ � ����������# �� ��������� ��� ���� ���� ���� ��� ����� � ���������� ���������# ����������������� ��� ���� ������� � ��� ��!������ K�����4 ������� � �������

2&)C$. 31 .�+��2+' .�+(�'��/

�� ��� �������� ������# ���� � � ������� ��������� �� ����� ����� ������ � ������ ��� ������ �������� ������������ � ����� ��� � �� �������

66< ����� ���� �����

Page 134: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

���� ���� ���� �� ������� ������ �������� �� ��� ���� ����# ���� �������� ��� ���� � ������ ������ ������ ����������� � ������� ������ �� ��� ��� � ������ ��� ��� ����������� ��� ������ ����� ������������� �� ���� ���������

1�� �������� ����������# �������# � � ��������� �� ������� ������ ���� ��� � ������ ������� �� ������ ���� ��� ������ � ������# �� ��� ���� ������ �� �������� ������������ .��� � ���� ��� � ������� ������ �� �1�� 5�6I ��� � ����� �� � �������� �������� ������

��� ����� � ������� ������# �� ?@ ����� �� � � �������� ������# ������� ��� ��� ����� ������ � ������ � ������ �� � ������� ��� ���� ��++6 �� ����������� �6 ����� �� 1�� 5�6>� ��� .@ ����� ������������ ������ ����� � �������� ������� ��� � ���� �� ��� ����# ���� 1�� 5�7 ��� ���.? ����� �� ��� ��������� ������ � ��� ���#

?@ � .@ � .? ���

*+�, 1$+�&)$. 31 �0$ ?@ 2&)C$

2����� ������� � ��� ?@ ����� ��� � ��������� ��������� ��� ��� ��� �� ����!������ ��� ���� �� ����� ��� ������ ��������� � � ���� ������ ���� ������=

8�9 .���� �� ��� ����� 1�� ����� ������ � ����# ��� ������ ����� � ������!����� �� ��� ����� � ��������# ��� ���������� ��� ��������� � ����

��� ���, %���� �� �������� ��������

�������� 66A

Page 135: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

����� �� ������# ���� ��� ������� �� ��� ?@ ����� �� ��� ���� ������������� ���������� ������

8�9 *����� ?@� ��� � ����������� �� ��� ������� ������ ������ ���������� ��� ��� ��� ������ ������ ����"��# ��� �� ����� ��� ��� ����� ������ � ������ ��� ��� ���������

8�9 )���� � ������� +� ���� �����# � ��� ������� ���� 7> �������# ��� ?@����� ������� �� "��� ��� ������ ������� �� ������ ���������� �������� � ����� �� ��� ����� �� ��������� �������� ��� ��� ����� � ����� 832� 1�� 5�6I9 �� ���� ?@ � ������ � ����� �� ��� ����� �� ��������� 1�������� ���� ���� ���# � ��� ��� ������ �� ��� ������ ����� ���� ��� ������������ � ��������

��� ���.

665 ����� ���� �����

Page 136: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

8�9 +���� � ���� ���� �������� 1�� ���� ��� ����# ����� � � ���� � ������ � ��� ����� 8����� � 1�� 5�6I �� �������� �� ����� 3+9������������ ������� �� ��� ����� �� ���� ��� ���� ���� �������������� �� �������# � ������# ��� ����� �� ���� ��� ���� ���� �������� ����� ����� ��� ������# �� � ���� � ���� ������ ��� ����� ������ ������� ������� ���� ����� ���� ������� ���� ��� ���������� ���� � ��� �� ���� � ������� � �� ��� ���� �� � ��� ��� ���� �������� ������� �� ��� ������� ���� ��� ������ ����� �� ������ � ������ ����� ��������

8�9 +��� ����� ��� ������ ��� ���� ����� ��� ����� ���������� ��� ���� � ������ �� ���� ������ ������� �� � � ����# ����� �� ��� ����� ��������������� ��� ������� � ��������� ���� ���� ������

+,?'$ 31 '3''

+ ������ ���� ����� ���� ?* � ������� �� ?@ ������ ������ �� ������������� ����� � ����� ��� � ���������� � 1�� 5�67 �� �6� � ��� ��� ����������� �� ���� ����� � ���� ���� ���� �6# ��� ������ ����� ��� �� ?@����� �� ������� ��� ����� � ��� ����� � ������� ���� �6# ��� ������ ����� �������� ��� ����� ���� ��� ����� �6 � � ������ � ����� �������� &� ����!������# ���� ��� ?@ ����� � ���������� ���� ��� ����# �� �6 � ���������#��� ��� ���������� ������ ������� ��� ������ ������� ��� ��� ���� ������������� ���� ������� ��� ����� �6 �� ��� ������� ��� ��� ��������� ��� ������ ��� ������� � ������ ������ ��� ������ �� ���������� ������ ����� ����� � ��� ��� ���� ����� ������� ���� ��� ���� �� ��� ��� � ��� �� � �������?* ������ ���� �� � ������ ������ ������ ����� �� ��� ����

+� � ������ ����# ������� � ����!���� ������ ��� ������� ?*� �� ��� ����#

?@ � ��� ?* � 6< (* ���< ���

?@ � "��� ���� ��� � >� ��� ������ ������������ ���� ��� ������������� � ��� � �������� ?@ � ���� "��� ���� ?* � 6

< (* ���< � � >���� ����

��� ���0 ���� �� ���� �6

�������� 66G

Page 137: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

���� � � <?*

(*

� ��

+���# � ��� ����# ��� ����� � ��� ?@ ����� �� �6 ��� � ���� �

� ?@

��� ���� ?* � 6

<(* ���< �� �� ���(* ���� ���< �

� > � (* ���< �6 ����6 ������� � � �6�� �<?* ����6

$11$2� 31 1)$$ '�%&�- .&)1+2$. 3, .�+(�'��/ +� '+)?$ +,?'$.

31 �,2'�,+��3,

�� ��� ����� ������# ���� ��� ����� � � ��� ���� ��� ��� �� ���� ������ ���������� �� � �������� � ��� ���������� ����� �

����

� �#���

��� ��� ������ � ��������� ��� ����� �� � ����� � ���� ������������ � �������� �� ��� ������ ������ ������ � ��� ����� �� � ������� �� ��� ����������� ��� ���� ������� ��� � ������ �� ��� ���� ���� �� ��� ����� � �����

)� ����� �� 1�� 5�<># ��� � ��� ������ ������ �� �������� ;' � ������#�� �������� �����������# ������� ����� �� ���� �� � ��� ������ ��� ��� ���� ���� � ��� ���� �����# ��� ��� ��� ���� ������ ������ �6�6 ���� ������� � �� ���

E����� ��� ����� � ��� ����# ��� ����� �� � ����� ��� � �������� ������������� ��� �� ������� �������� � ��� ������ ������ ��� �� ����� �� � ������� � ��� ������ ������ ;' ��� ;6'6� �� ������# � ������� ��� ���

��� ���1 9:��� �� �������� �� ���� ������� �� ����� ������ �� ����

66H ����� ���� �����

Page 138: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

������ ����# ���� ��� �������� � ����� � ��� ?@ ����� �� ����� � ��� � �����

����

� � �#�����

����� �#��� � ��� ������ � ����� � ��� ���� ��� ��� �� ����� ��� ��� ���� � ��� � ����� �������� �����# ��� ����� �� � ����� ��� �

�������� ���� �� ��������� �� ��� � ��� ����� ������� �������� ������ ����� �������� � ����� ������ � ������� $��� ��# � � ���� ������ �� �������� �� ��D���� ������ � �������� � ����� �� ����� ��� ������� ?@ �������������# ��� � � ������ �� ���� ���� ��� ��������� �� � �����

�� � ������ ������� �� ������� ��� ���������� ����� ��� ��� ?@ ����� �� 5G ������� ���� ������� �� ��� ��� ��� ���� ��� ������� ?@ ����� �� ��5G ������� �������� � ���� ����������� � ������ ��� ����� ������� ���5G ������ ����# ������� ��� ������� ��������� � ��� ����������� ����� ��� ���� ��� ��� ������ ������� �� ��� ����� 1�� ������ ������� ���� 5G �������#��� �������� � ?@ �� 5G ������� � ������ �� � �������� ���������� ��������� � ���������� � 1�� 5�<6�

.&)1+2$. 31 (# *# 1 +,- @

;��� � ��� ����� � �����# ����� ��� ����� ������� � ��� ������ � ���!����# ����������# ������ � ������� � ��� ���������� ��� @# ��� ��� � ��������������� ��� ��� ���� �� �� ��� ��� � ��� ������� ����� � ��� ��� �������� �� �������� �����������# ����� ����� ���# � �������# ���� �� ����������� 2�������� ��� ������ ��������� (# *# 1 ��� @ ����� ��� ��� ����

��� ���� ;4 ����� ��������� ��� ���� �������

�������� 66I

Page 139: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

���� ��� ���� ������� �� ��� ���� ��� ������� ���� �� ������� � ���� � ������� �� � 1�� 5�<<�

'�� ��� ������ ���� �� � �������� ;' �� ����� 8��� �������� � ��������� ;' � ���� ��� ������ � ��� ������# 39� ����# � ��������� � ��������� ������ ���� �� ��� ��������# 3( ��� � ��������# 31 ��� � ��������#1 ��� ��� ��� � ��� ������������ ��� 3 �� �� ;'# ��� * ��� ������ � ��3� ����# � ��� ����# * � � ����� ���� ��� ��� ��� ���� ������ ��� � ( ��� 1 ���������� � ����� 3( ��� 31# ������������ +� ��� ������ �������# ��� ����� 3@?� ������ � ���� ������ 0����# ��� ����� � @ � � ������ ��� 3? �� ��������

��������# �� �� �� � ��� � ���������# � ������� ������� �� ����������������# ��� �� ������� �� �������� ����������� ���� � ��� ��� � � ������ ��� ����# (# *# 1 ��� @ ����� ��� ���� ������ ��� ��� ���� �������� �������� ��� ������ � ����� ������ �� �� � ����� ������ �� ��� ��� � ������� ��������� ��� ������ �� (# *# 1 ��� @ ��� � � � ������� �� ����� ������ � ������������������ 1�� � ���������� ��� ���# � ������# ��� ������ ��� ����������� ���� ��� ����� ��� � ��� ����

( ����� �� ����� �� ������

��� ���$ %����� �� (# *# 1 ��� @

��� ���� ������ (������ �� (��� �� ;'

66J ����� ���� �����

Page 140: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ����������� ��������� ������

'�� (� ��� (���� � ��� ������� � ��� ������ � ������� ������������ ����������� � ��� �� ��� ���� (�(���� � �������� �� ��� ��� ���� ����������� � ������ � ��� ��� ������ ������ ��� ����������� �� � ����� ��� �� ��� ���# (�(���� ������ ��� ������� �� ��� ����� � ���������� ��� ������� ���� � �������� �� ��� ������������ �����������

��� ��� ������ � ��� ���� � ����� � ������� ������� (� ��� (���� ����!���� � � ���� ����# � ��� ���# ������ *�# ������ ��� ������������� ���

(�*� � #��

��� ��!�������� � ��� ���� �� ��� ����� � ������� ������������ �� ������� �������� � ���� ������� ��� ����� �� �

�� �

>

(* ��� �

� � �� �

>

(* �� �

��� * ����� �� ����������� �����

��� ���������� ����� � ��� ��� ����� � ��� ����� � ���!�����������# ����������� ���� � ���� ���# �� �� � ����� ������ �� ���� ����

'�� ;6'6 ��� ;<'< � ��� ��������� �� ������� �������� � �� ��� ��� (6

��� (<# *6 ��� *< � ��� ������������ ������� � ��� ������ � ���������� ���!����������� '�� 2* � ��� ������ � ��������� � ��� ���������� ������� *6� ���� 2**6 � ������ �� (6*6 ��� ����� ��� �������� �� ;6'6�

)� ����� �� 1�� 5�<5

*6*< � ��(�*�� � 2**6��

��� ���� <���������� �����

�������� 667

Page 141: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

��� � ��� ������� ����

2**� � �(�*�

��� 6

��#���

��� 1 ����� �� ����� �� (�������

1�� ���� ����� ������� � �������� ��������� ����������� �������� � � ���������� ���� ������� � �������� �� ��� ���# ����� ���# ��� ���������� �� �������� � ��������� �� ��� ����� � ������� �� ��� ���� ������������ �� �������������

��� ���) %���� �� (�������

'�� ;6'6 ��� ;<'< � ����������� �� � ������� �������� �� ��� (6 ���(<# 16 ��� 1< ��� *6 ��� *< ���� ��������� ������� � ������� ��� ���������� ���!������������ '�� ��� ���� ������� 16 ��� 1< ������ �� ;6'6 ���;<'< �������� � 21 ����# � ��� ���# �� �� �������# ��� ����� ��������� � ��������� � ��� 1 ������

,��# ������� � ����� ����� ����� �� ���� ��������# ��� ����� ������ � ������� � ���� ���� ��� ��� ���� ��� (6(< ���� �� ��� ������� (�

6(�< ���

�� ��� $��������# �� � ����� �� 16 ��� 1< �� ��� ��� ��������� ��� (6# (�6

��� 16 ��� �� �� � ������� ��� �� ��� (<# (�< ��� 1<�

(� ����� �������

(6(�6

(616

� ���� �� � (<(�

<

(<1<

+��� (6(<# (�6( �

< ��� 161< ��� ��������# ���

(6(< � (6*6�� � #6� ��# �� � ������

6<> ����� ���� �����

Page 142: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

0����

(616

(6(�6

� (6(< � 161<

(6(< � (�6(�

<

(� ���������# ��� ������

�� ���� �

#6� ��� 2116��

#6� ��� #6 � �#

�� �� ��

1��� ���� � ������ ����# � ��� ���#

2116 � �#

����� � ����� �� '������4� ��������

��� @ �����

��� ���+ @ �����

��� @ ����� � ��� ��� ����� �� �� � ���������� ����� � ��� ��� � ��������������� ��� ? �� �� ��������� ���� � ����� � ��� ������� �����

%����� �� (# *# 1 ��� @ ��� � ������ ����

��� ��� � ��� (# *# 1 ��� @ ������ � ���������� � 1�� 5�<I �� � HI�G ����� ��� ������� ������� � ��� ����� ���=

-��� �����������# 8*,9 H�IJ'�(�F�# 8�9 HI�G(���# 8�9 I�GJ*��� �������# 8�9 <�<A(���� ���D���� >�G7GF������ ���D���� >�H6I;��������� ���D���� >�IGG

�������� 6<6

Page 143: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

�,1'&$,2$ 31 .0�F 13)* 3, .�+(�'��/

�� ��� ��� ����� ��� � �������# ���� ��� � ���� ��� ��� �������������# ��� ������ ��� ������ ������������� � � ���� �� � ������� ������� ���� ����� � ��� ��� ���� � ��� ����������� ����������� ����� ������#������ ?@ ��� ����� ��� ��� � ��� ����� �� ��� ������ F������ ��� ����������� ��� ���� ���������� 0�� ���� � ��� ������� �� ��� � ��� ��� ��������� ��� ������� ������N ��� ����� � ����� ������� � ������� ���������� ���� ������ ��� ������� ��� ��������# ��� ���� ���� � ������ �������� ��� ������ ���� � ������� ������� ���� ��� ������������������� � ������ �� ����� ������ ��� ����������

�� �������# �������# ����� ���� � � ������ ������ � K���� ��� �����4 � ����������� ���� � �� ���# ��� ������� ���� ���� ������ �������# ��!��������� ��������� ��� ������ ���� �������� ������� ��� � ���������� 2�������� ������� �� ����� ����������� �� �������� ������ ���� ��� � ������ � � ��������� ���� ������# ��� ����� � ���� ��� ������� ��� �� ���� ��� � �����#

��� ���,

6<< ����� ���� �����

Page 144: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

��� �������� ��� ������� � K��������� �����4 � ���� ��� ���� ���������� ��� ������ � ������ ������

+������� ��� ������� ������ ������ �������� ��� ����� ��������� �� ������ ������ ������ � ������ �������������# � � �������� �� ���� ��� ������������ � ������� ��� ��� ��� � � ������� ������� ��� ������� ����������� ������� �� � ������� ��������� ���� �� ��� ������� ���� ��� � ����������� ��� � ���������� ����# � �������# � � ������� �� ���� ��� �������������� ������ ���� ������������ ������ ��� ������� � ���� ����� ������

"�����

� ������ � �������� � ��������� �� �����������# ������ ��� ��� ���������������# ��� ���������� E( ��� (* ��� ���������� �� �������# �������������� �������� E? �� ������� ���� ������ �������� ��� ��� ��� � ������� �� � ����� ������������ ����� ����

� ������ � �������� �� ��� ������� � ���# ����� ��� � � �������� ������� ���� ��� ��� ������ � ������ � �������� �� ��� ������� � �������# ��������# � �������# � �� ������� � ���� ������ �� � �������� �� ������ �������

����

3 ��� ��� ���������� ���� ��� � ����� � ��� �������# ��� ��� ��� ����������� ������� �� ���������� ������� �� ��� ��� ����� ����

(* � �<

���� (* ��� ������� ���� ������ ��� � �������� �� ��� ������� � ����������� � ������� ������ ��������# ��� ����� � ���� ���� ������� ����������� ��� ������ �� ������ ������ ��� � �������� � ��� ����� ����� � ��������� ��������# ���� ������ ��� � ������� � ��� ������� � (? ���#�������� ��� � ����� � ��� �������� ��� �� ����� ������# ��� ������ �������� ������ ��� ������

3������

)������� � ������� � ��������� �� � �������� � ����������� ������������ ������# ����� �� ������� ����� � ���� ������� �� ������� ������ ������� �������

3�����������

2������ � ������# ��� ��� ������� ��������� ��� ����������� ��� ��!������ ����� � ����� ���������� ��� ���� �������� ���� ����������� ������������ �� � ����� ���� �� �������# � ��� � �������� ���� ��� ������������ �������� � ��� �������� ��� ���� ���� ���������� �� ��� �������� ������ � ����������� ��� (* ��� �������� 1������� � ��� ��� � ��� ��� � ��������� �� ���� �� � ��� � ?� ����� ������� ��� ����# � �������# ������� �������� ��� �������

�������� 6<A

Page 145: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

%����� �� ������

��� ��� ���# �� � ��� ��� ���� �D����# � ������� ������� ������ �� ��������� � �� ������ ��� ����� � ��� ������ � ������ ���� ��� ����� ��� � ����� ��� � ����������� � ��� ������� ���� �� ����� ?@ � ������ ������� � ��� �������� ;��� � ������� ��� �� ��������� �����# �� ���� ������ ���� ����� ������"��# � ���� ��� ��� � ����� � E? ������� � ���� ������ �������� ������ �� ������ ���� �������� ��� ������� ��� �����

��� ����� � ������ � E?# ��� ��������� ��� ��� ������ � ���# ����� ������� � ��� ����������

?@ � .@ � .? ���

1�� � ���� �������� ����� � ��� ������� � ��� �������# ��� ������� ������� �� ������� ������ ������� � ��� ������ ����������� � ������������ ��� ���� ��������� � ���� ��� ����� � ��� �� ������� ��� ������ ��� ���� � ������������ ������� ������� �� ������ ���� ���� ������ ���� ������� � ��� ������� ���������� � ��� �����

��� ������� � ������� ����������� ������� �� ���� ��� A6 ���� �� �������������� �� %). � ����� � ����� ���� ���������� ������ ���� ��� ����������������� ��� ��������� �������� �� A> ������� � ����

%). � >�JGHH � 6�<<H< E(� � >�>AG��

%). � �>�6JG7 � >�>A6G�� � >�AG<H%*

.�+(�'��/ 31 + 23*F'$�$'/ .&(*$)?$- (3-/

+� � ��� ���� � ��� ��� ���� ����� ��� � � ������ � ��������� ����������� ( ��� ? ��� � ��� ���� ������� ���� '�� �� �������� ��� ������� ������� ������� �� ������� ���� � ���"����� ����

.��� ��� ��� � ���������� ��������# ��� ������� ���� ������ ����������� (� C���� ��� ������� ���# � ��� ������ � ��� ���������� (*���� � "��� �� ���� ( ��� * ����� ��������� � ��� ��� � ������������� �� ����� �# ��� ������ ����� �� � � ���� �

�(? ���

�� � ����� ��� 1�� 5�<J# ���� ��� ��� ���� �� ��� ��� ��� ������ ( ������� ?� ��� ���� � ��� ������� �� ����� �������� � ( ��� ? ������#��� ��� ��� ������� ������ ��� ( ��� ���� ? � � ��������

(��� ��� ���������� ��� ���������� ������ � � �������� ��� ��� ������� ��� ��� ?@ ����� ������ � ��� ����� �� � 1�� 5�<7� + ������� ������� �������� ��� ������� ������� � ( ��� ?# ��� ����� ��� ��� ������ ���� ��� ��������# ��� � ������� � ������ �� ������� ������

+������ ���� � ������ � � ���������� �������� ��� ���� � � ������� � ���� ��������� ��� ����� � ��������� � ��� ��� � 1�� 5�<J� ������ � �������# ��� � ������� �� �� �� ������� �� ����� � �������� � � �� ��� �� ������� ���������� ��������� ��� ������ ���������������� � ��� ��� ����# ��� ��� � ���� ������ ����������

6<5 ����� ���� �����

Page 146: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

���� �����# ����� �� � �������� � ��� ������� ����� ��� ����� � ������ ������ �������� �� � ��������� �������� ���� � �������� ��� ��� ������ ������� ��� ����� � �������� ���� ������� �� ����� ������������:�������� �� � �������:��� ��� � ������� � ����� �����������

?��������# � ��� ���� � � ������� ��� ������ � ������� � �� ����������������� ���# � �������# ��� ����� � ������� ������ � ������� � ����������� ��������� ��� ����������� �� ������ �� ����� �������� �� ��������������# �������# ��� ���� ���������� ��������

�������� ��������

��� �������� �������� � � ��� �� � ���� ����� � ���� � ������ �� ��� �������� � ������ ��� ��� �� ���� ����� ���� ������ ��� �� �������� �����������#���# ������ ��� ���� ���� ������ �� �� ����� ����������

��� ���. �������� �� ��������� ��������� ���

��� ���0 �������� �������� ����� ��� ���������

�������� 6<G

Page 147: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

2������ � ��� ��� � ������ ������ ����� �� ����� � 1�� 5�A>�'�� ��� ������ ������ �� �� ����� � ���� � �<�� ����# ��� ���� ���� �

������ ��� ��� ������� �� �������� ����� ����� �� � ���� ������������ �

<���

0����# ��� ����� ���� � ������ �� �� ����� � �

� �

>

<���

�� �

>

�?@���

��� �������� ������ �� ��� �����# ����� ���# � ����������� �� ��� ��������� ��� ������� ������ ����� �� �� ���� ������

����� � �� ���������� ��� � ��������� ��� ���� ���� � ������ � ����;���� ��� ����������� ����� ����� �������� ����� ��� ������� �� ������� ��������� ���������# ������ ����� ��� �������� ������ � ��� ����

)� ����� �� 1�� 5�7# ��� ( ���� �� (6 ���� ��� � ������ ��� ��������;' �� �������� ;6'6� ��������� ������� ��������� � (6@6 � (?� 0����#�������� ������ �� ����� � � ���� �

��(6@6 � (?�'�� � � ��� ������ � ��� ������� �� ������� �����# ��� ���� �������� �

������ � �� 6 ��� < ��� ��� �6 ��� �< � ��� ��� � ������������� ������� ��� 6 ��� < �� �� ;6'6�����

(6) � ��6�6 � <�<��

,��

(6@6 � (6) � (? ����

��� ��$1

6<H ����� ���� �����

Page 148: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

����� ���

(6@6 � ��6�6 � <�<�� � (? ����

��� ��� �������� ������ � ���� �

���6�6 � <�<�

� � (?�6 � ������ �

��� ������ � ����� �� <�����/� ������� +������� ��� ��������� ���� ��������� �� � ����� � ������ � ����# ��� ��� ����� � �������� �����������# �� ��������� � ������� ������ � ��������� -������� ������������ ��� � ��� ���� ��� ������ ������ � ������ ���� � �������� �2������ 6A�

�������� ����������.�+(�'��/ .�+,-+)-.

0���� ����� ��� ��� ������ � � ��� ��� � ������ ��� ����������# ������� �� ������ ��� ������ �������� � ������ �� � ���� �� �� ������������ ��� ����� � ��� �� ������� ������� 1�� ����������� ����#��� ���������� ������ � ������ ��� ��� ���� ��� � ��������� ����� ������ ��� � ���� �� ������� ������ ����� ��� ����� ���� ����������� ��������

;��� ������ � ����� ����� ������ � ������N &����� � ��� ��� ������������ � ��� ������ �������# � ��� ��� ����� ������ ������ ����� �����: ��� ���# ��� �� ��������� ���� ��� ���:��� ����� �� $��� � ���� ��� �������� ����"�# ��� ���� ���� ����# � ����� � ���������� �� � � ���� ���� ������ �� ��� ��� �� ��� ����� � ��� ������� ���� ��� ���� �������� ����� ��� ��� ����� �� ���� ��� ��� ���� ������� +�������# � ������#� ���� ����� ���������� ����� ����� � ��D���� �� ��� �������# � ���� ��������� �� ����� ��� �������� � ������ � ��� ��� ��� ������ � ��� �������� �� � �� � ��� ��� � �� ������� � ���� ���� �������# ��������� ��� ������ � ���� �� ��� �������� ��� �� �� ����� �� ��� ���� ��� ���������������

,���# � � ��������� �� ������� ������������ ����� ��� � � � ��� ������� ��� ����� � �� ���� ����� ����� ������

8�9 ��� ����� � ��� ��� ���� ��� � ���� ���������� � ���� ��� ��� ������� �� ����� ���������������

8�9 ��� ����� � ����� � ������ ��� ���� ��� ��� � ���� �������� �� ��������� ���� ���� �� ������� � ����� ����� �����# ����������� ��� ,����+�������

8�9 ��� ����� � ��� ������ ��� ���� ����� ���� ��� ��� � �����������8� 9 ������ ��� �������� ��������

��� ��� ��� � �� ��� �� ������� � ��� ���� �� ��� ���� ���� �� ������#��� ��� ���# �� �������# ����� ������ ������ �� ������ �� ��� ��� ����� ��� �� ��� ����� � ���� ����� �������� ����� ������� � ��� ����� ��� �������� � ���� ����� � ��� ���� ��������

�������� 6<I

Page 149: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

� � ��� ���������� � ������ ������ � ��� ����� ���� ����� � ����� ���D���� ��� ����� � ������� ������ ��� � ����� � ������ � ���� ������������ ��� ������ ������� �� �������# � � ���� ��������� �� ����� � ������ �������� �������� ������ �� ����� ��� ��� �� ���� ��� ������ ������� �� � ������ �� � � ������ ����

2����� ���������� ��� ���� �� ���� �������� � ������� ������ ��� ������ � ������# �� �� ��� ����� ����� ���� �� ������� � ����� ����� ��� ������� ������ ��� ��������

8�9 ���� !���� ��� �������

+ ��� ������ ��� ����� � ���������� ��� � ����������� �� ��� ������������� ����� �� ��� ����� ��� �� � 1�� 5�A6� + ����� ������ �� ��������!�� ��� ������ ��� ��� �� ��� �

0����� ��� � >�6I � 6>�H =<�

����< ��

��� ��$� �������� �������� ��� ���� !��� ��� �������

����� = � ������ ��� �������# ����� 8����� �� 6>> �����9� � ��� ��������� 8�<9 � ��� ���� �������� ��� � � ����� ��� ��� ��� ������� �� ���������� � ��� ��� ����� ����� � � ����������� � *,�*��� ����������# ��� ������

0����� ��� � >�67 � 6>�H =<�

����< ��

��� � ���� ���� ��� ��� ����� = �� ���� ����� ���� ��� ��� ��� ��� � ����� ��� 1�� 7�<G �� � ������ ��� ������� � 6>> ������ �� ��� ����# � ���������� �� ���� ��� � ����� � ��������� ���"����� ����� ��� �������� � ������� ����������

��� ����� �� �� ���� ��� ��� ������ �����# � ��� ������ ���� ����� ��� �������� ���� �� ��� ��� ���� ��� ����� ������ ��� ����� ���� �� ����� ���

6<J ����� ���� �����

Page 150: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ����������� ��������� ������

��� ������������ ������ ��� � ?@�� �� ����� �� ��� ������ � ��� ��� ��������� ��� �������� ��� �� � ���� <G ������� �� ������� � �� ��� ��� ����� 6 ��� < ����� ������ � 1�� 5�A6 ��� ��������� 1�� ������ �� � ���������� �������� ��� ������� �������� ��� �������� ���� ��=

?@� ��� ���� ���� >�H � ?@���

+��� 6 ��� ���� ���� 6�5 � +��� <�

8�9 "������ �� ���� !������ ���� ��� ����

��� ��$�

+���# ��� ������ ��� ����� � ����������� �� ��� ������� ������ �����81�� 5�A<9 ��� ������ ��� ��� ����� ��

*�

�����

����� * � ����� � � �# � � ���������� ������� ��� ������ ��� �� ��� � ��� ��� � � �����������# ������� ����� � � ��

��� ������ ������ ������ � ��� &., ���

?@� ��� ���� ���� >�H � ?@���

�� ��� ������� ���� 6G �������

.����� ���� ��� ���� ���� 5> ��� ���� � ��� ����� ���� ����� ��� ������������� ������

8�9 %��!���� �� ���������� �� ��� ����

��� ���� ������ ��� ������ ��� ���� �� �� ���� 8�9# ������ ����# � ��� ����#

* � ����� � ����������� � ������� ��� ������ ��� � ��� �� ���� � �����������

8�9 &������ ������ � ���� ����� ����

;��� � ��� � ������ �������# � ���� � ����� ���� � � ���� �������������� ��� ������ � ��� ����� ��� � �����

�������� 6<7

Page 151: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

�������� ������<

������� � ����� ��=<

�7

��� ������ � �������� � ���� ����� � 2������ 6A# ��# ������������#��� ������ ������ ����� �� ��� ��� � ���� �

�=<

�7E? � �

<

� �����

��� ������ ��� ����� � ����

=<

�7E? � �

<

� �����

��� ��� � ������� �� � 1�� 5�A<� ��� ������ ������ ������� ��� �� �� ����8�9 �����

.� ��# ���� ����� ��������� ���� ��� ��������� ;�� ��� ���� �������� ��� ����� ��� ��� �� ���� � ���� ����� ���������� �����N �� �������# �������� ���� � ������� � ���������� �������� ��� ��� �������� �� ���������� � �������� ��� ��� ������� ��� ��������� � ��� ��� �� � ���� �����#��� ��� ���� ������� ������ �� ������ �� ����� ������ � ���� ��� �������������� �� ��� ���� ���� �� ���� ������ ����� � � ������ ���� ��� ����������� �� ���������� ��� ����� ��������� �� ��� ���������� �� ������#��� ������ ��� ��� ���� � ������� �� �������� ������ ������ �� �������������� 0���� ��� ������� � ���� ��� ������� �������� �� ��� �����!��� �������

F+..$,?$) .0�F )$?&'+��3,.

.�������� �� ��������� ���� � ��� &E ��� ��� ��� � ��� *������� .�����8F�������� .�� 2����������9 )���������� �������� ���� ������

8�9 ��� ���� ����� ��� ?@ ����� ����� ��� � ���� ����

89 >�>GG � ��� �� �� A> �������89 >�>7 � ��� �� �� 5> ������� �� �� �� ��� ���������� ����� 8��� �����

����� ����� ����� ��� ������� �������� ������989 >�>A � ��� ������ A> ������� ��� ����� 89

8�9 ?@ ���� � ������� ���� >�<> � �� A> �������8�9 *����� ?@ ���� � �� �� ����� ������� ���� A> �������8� 9 ?* ���� � �� ����� >�6G ��

�0$ �,2'�,�,? $OF$)�*$,�

�� ��� ��� ����� ����# �������� ���� � ��� ���� ���� � ������ ������������������ ���� �� ��� �������� � ��� ���# ��� ������ � ��� ������ � ���������� � ����� � ��� ��� ������ ��� � �������� ������ �� � ���� ����������� .��� E? ��� � ������� ��� ���� �� ����� �� ��� ���������������# � ���� � ����� ���� ���������� ��� ���������� ����� � �� ��������� ��� ��������� ���������

6A> ����� ���� �����

Page 152: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

E? ��� � ���������� �� � ������ � �������� ������� � � ��������������� �� ��� �������� ������� ��� �������� �� � �� ������ ��� ������������ ���� ��� ��������� ��������� � ������ ���� ��� ���� K���������4� � ������� � ��� ������� ����� �� � � ���������� ����� �� ����� � ����������� � ������ ������� ��� �������� � ��� ������ ��������� ��� ���������� ��� ����������� ��� ��� ������ � ��� ������ � ������ � ��� ���� �� ���������� ����� �������� �� � ������� ������ ��� ���� ��� ��� � �������� �������� �� ������ ����� ���� ����� ���# � ��� ���� � �������#��� � �������� �� �������� ����� ��� � � �� � ����� ���� ��� ����������������# ���� 1�� �������# �� �������� ������ ��� � ������ ��� ������� �� �������� ������"���� �� �� �� �����

��� ��������� � ������� ������ ��� � ����� ������ ������ ��� ��������� ���������� �������� ��� ����� ��� �������� ����� � ����� ��� ��������� �������� ���� ����� �� ���� ���� ��� ����������� �� ��� ������ ������#��� ��� ������������� ����� ������� � ������� � ��� ���������� ��������� ����� � ���� � ������� �������� ���� ���� ��������� ����� ��� ��������� ��� � � � ��� ���# ������� ������� � ��� � �������� ��� �������� ����� � ������� � ����� �� �� �� ���� ���� ������

%������ �� �� ��������� ���������

��� ��$$ <������� �� !������ ������ �� ��������� ���������

��� ������� ����� � ��� ������� ��� � �� ������ ��������� ���=

8�9 ��� ��� � �������� �� �������� ������ �� � �������# �� ���� �� ������ � ����� �� ���� ����������

8�9 ��� ����� � ��� ����� � ����� �����������8�9 ��� �������� ��� ���������� ���� �� ���� ��� � ������� �����# �������

�������# �� ��� ���� � ��� ����8� 9 ��� ������ � ��� ����� � ���� ��� ������ � ������ � �������� �� �

����� � ������� ��� ������ ������ ��� ����8�9 ;�����# �������� �� ��� ���� � ��� ������# ����� � 1�� 5�AA# ���

����� � ��� ������� ��������=������ + �� � ������ � ��� ��� ������ 2������ ( �� � ������ � ��� ��� ������ -������ + ��� ( �������� �� ������ �������

�������� 6A6

Page 153: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

������ 2 �� � ������ � ��� ��� ������ +������ - �� � ������ � ��� ��� ������ (������ 2 ��� - �������� �� ������ ���������� ����� ������ ��� � ��� ���� ������

8 � 9 ��� ����� � ���� � �������� � ����� ��� �������� ������� � ��� ������� �������� � ����� ��� � ��� ���� ���� ���� �����

������ �� �������

-�� �� ��� �� � � � ����� ! ������� � ������� �# ? ��� ���� �������� �� ����������� � ��� ����� �� ;� �����

??� � !�

��� ��$� ������ �� �������

.��� ??� � ������ �� ��� ������!��� ����� � ��� ���

?* � ??� ����

� !�

� ����

� ��� �������� � ���� ��������# ������ �# � �������� �� �� � ���"����������

���� �

��� ����������� ��� � ��������� ��� ��� ������������ � ������� �������� ������� ��� ������ ��� �������� ��� ��� ����� ��� ���� �� �������� ������ � ��� ������� ��� ������ � ��� �� ��� ������� ��� � ��������� ������ � ������� ��� ������ ������� ������ ;��� ��� �� ��� � �������� � ������ �� ������# � ���������� ��� �����������# ���� ��� ��� ����� �� �������� ������ ��� ���� ������� � ���������� ��� ��� �������� �� ��� ����� ��� ��� ��� � �������� �� ������� � I> ��� ���� � ��� ��� �� ��������������� .������# � ��� � ������ �� ��� ��� ������ � ��� ����� �����

0����# ?* ��� � ���������� �� ���� ����� �� � ����� ������� ������������� ������ ���� �� �� ��� ������ ����� � ���� ����� ��������#

6A< ����� ���� �����

Page 154: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

��� ������ � � ��� ����� � A �� 5 ������� ��� �������� �� ������ �� ��������� � ����� ����� ����� ��� ��� ����# ��� � ������ �������� ��� ������������ ��� ������ � ������� ����� ����� ��� ��� ����# �� ���������� �������� � ���� � ����� ��� ������ � ��� ��������� ������ ��� �������� ����������� � � � ��������� ���� ��� ���������� ������ ����� ��� ������������ � ��� �����# ��� ������� ������ ���� � ������� �� � ������� ����������� ��� ��� ������� �� ��� ���� ����������

��� ���� ��� � �������� � ������ ����� 3�� ������ ������ � �� �������� ���� � ��� ��������� ������ ������ �� ���� ����� 8�6# �<# ����9 ��� ��������������� �������� ��������� 8�6# �<# ����9� ��� ������ ������ ���������� ��� ��� ������� ��� ��������� �������� �������� �� ��������������=

;������������81�� 5�AA9

+������������

�< *����������������

�� �

+ �� 2 ��6 �<6 �6 ��6�6

( �� - ��< �<< �< ��<�<

+ ��� ( �������� �> > �A �>2 �� + ��5 �<

5 �5 ��5�5

- �� ( ��G �<G �G ��G�G

2 ��� - �������� �> > �H �>

�<

��

��� ������� �������� ��� ��� ������ ������ � ���� ���

�<�

�� ��� � ����� ����# � ��� ������ � �������# ��� ��������� ������������ ��� ������ ��� �������� �� ���� ������ ������� ���� �� ���� � ����������� ���� ��� ���� �� ��� ��� � ��� ��������� �� ������ ������� �������� ������# �� ����� � ����� ���� ����� ��� ��� ��� �� ��������

��� ����� ������� ��� ���� � � ������ ������ � ������� � ���� ����������� � ��� �������� ��� ��� ������ ������ � ���������� �� ���� �� �� ������� ��� � ���������� ����=

;����������81�� 5�AA9

+�����������#�

*���������������#�

2����� ��������� ������ ������ � ������

+ �� 2 ��6 �6 �6�6

( �� - ��< �< 8�< � �698�< ��69+ ��� ( �������� �> �A 8�A � �<98> ��<92 �� + ��5 �5 8�5 � �A98��59- �� ( ��G �G 8�G � �598��G ��592 ��� - �������� �> �H 8�H � �G9�G

��� ������� �������� ��� ��� ������ � ������ � ����� �� ��� ���� � ��������� � ��� ���� �������

�������� 6AA

Page 155: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

�������������� 5� + ��� � H>>> ����� ����������� � ������� ��� ������ ��������� �������� � ��� ����� ���� � 6> ����� ��� ���� � ����� ������������������� � ������� � 6> �� ��� �������� ��������� �������� ��� A6# HA# 6#�A># �H< ��� > �� ��� � �������� ������ � I �� 2�������� ��� ��������������� �� ��� ��� � ��� ����������

��������= .��� ��� ������ � ������ � ����� ��������� � 6>> ����� �# �������� �������� ��� � ����������� � ���� � ��� ���� �� ����# ���� ��� ���������� � �������=

+����� ������&��� � 6>> ����� ��

�< -�������� ��

�� �

�6 6 �A6 A6�< 5 �HA 6<H�> > � 6 >�6 6 �A> A>�< 5 �H< 6<5�> > � > >

�< � 6>

�� � A66

*��� �������� ��� ��� ������ � A6�6 ��# ��� ��� �������� � ��������������� A6�6 �� �� ���� 6>> ����� � � ������ ������

+���� � ���� � F������� �� ������

F������� ������

� A6�6

I>>� >�>555 �������

1�� ����� ������

+����� ������ � �?*�

6>> � H>>> ?* >�>555

?* � >�AIG �

+������ ��� ������ ������ � ������� ����� ���� ����=

2����� � ������ &��� � 6>> ����� �

2����� � ���������������� ����

F������� ����������� ��� ������ � ������

6 �A6 A66 �A< A<

�< �H< A6�6 �A6 A6�6 �A< A<

< �H< A6

0���� ���� �������� �� ������ � 6JJ

H

� A6�A ��

6A5 ����� ���� �����

Page 156: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

��� ���������� ���� ���� ��� ��� ���� �������� �������� ��� ��� ������������ � ��� ���� �������� ��� � ���� ��� ������� ���� � �������� � �������������

8���������� �� �� ��'��

��� ��������� � ������ �� �������� ������ ��� ������� ��� ������"����� ������ ���������� ���� � ����� �� ������ ���� �������� � ������������ ��� ������ � ������ � ������ ����� ��� ������

8�9 ��� ��� ���� � ������ ������ ��� ����� ������ �������� ��� ������8�9 ����� ������ � �� ��� �� ��� ����8�9 +�� ����� ������ ������ � ��������8�9 +�� �����!���������� ������ ����� ������ � �������8�9 ����� ������ � ����� �� ������� ���� � ������ � ����� �������� �

������# ��� ����� � ���� � ��� ���� ������ � ���� ���� ��� ��� ��� �������� � ������ ��������� ��� ��� ����� ������ �������� ���������� �������������

8�9 ��� ����� � ������ �� ���� ������ � ���� �� � ����� ��� ���������� �� �� ������� ������� �� ���� ������ � ��� ����������

8�9 +�� ���� �������� ���� �� ���� ��� ������ ������ ��� ���� ���������� �� � ����� ������ �� ���� ��� � ��������

�� ������ � ����� ���� 8�9# 8� 9# 8 � 9 ��� 8�9 ���# �� ���� ������# � ������� ���� �������� ��� ���� ��� ��������� ������ �� ���� "��� ������� ���������� ������ � ������ �� ���� ������ ������� ��� ��� ������� ��� �����!���� ��� ���� �� ��� ���� � ��� �������� ������ ��� �� ���� �� � ����������� �� ������ �������� �� �������# � � ����� ���� ���� � ������������ ����� ������� �� ���� �����!����������

F)$2�.�3, 31 .�+(�'��/ .�+,-+)-. +,- 2+'2&'+��3,.

��� ������ ������������� � � ���� ��� ��� � ������ ��� ����������������� ��� ���� ��������� ��� ��� ��� ���� � ������ ���������� ���� ������ ���������� ����� ��� ����� �������� ��������� ��� ����� � ���� � ���������� � ��� ���� ����� ������� � ������ ��� ��� ��������������������� � � ��� ���� ������

$��� � ��� ���� ����� ���� � ��� ������ � � ������ �� ���� � ���� ���������� ������� � ������� ����=

8�9 .��� ��� ��� ��� �������� �� ��� ���� �����8�9 ;����� ��� E? � ����� ���� ���� � ��� �������� ����� ��� ����� +����

��� ��������� ��������# ����� ���������� ��� �������8�9 ��� �������� � E? ���������� � ����� � ��� �������� ��� ���� ��

������ ��������� ��� � ����������8� 9 *��� ����������� ����� ��� ������ � ����

0������# ����� ���������� ��� ��������� ����� �������� ��� ��� �����!������� ���������� ���� � ������ � �� ������ � � ����� ����

�������� 6AG

Page 157: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

(� ��� ��� ������� ������ ��������� ���� ������ � � ������ ������ ����� ����� �� ��� ����# ����� �� ��� ��� ���� �� �������� � ��� �� ��� ������� ������ � �� ��� ������ ������� +�� ��� �� �� �������� � ��� ������� ���������# �"�=

8�9 ;���� � ��� ��� �� �������� ������ ���� ���� ����� ��� ��� ���� ���� ���������� ��� ���� �� ����� � ������� ��� �������� �� �����!��� � ��� ��� ���� ��� � ���������

8�9 ;�� ����� ��� ������ ���� ����� ��� ������� ������� �� ���� ���� ������� �� ��� ��� ����� ��� �� ��� ��� ����� �� ������� � ������� ������ ����� ���# ���� � �������

8�9 ;���� ����� ��� ������ ���� ��� ���� ���� ������� ���������� � ������4� ��� ������� ��������� ��� ���� � ��� ���������� ������ �������� ��� ���4� ������� ��� ���������� �� � �������� �� ��� ����� ������� �� �� ���� ��� �������= ��� ������ � ����� ��� ��� ���� � ������������ �� ����� ���� ����� � ���������

+ ���4� ����� ��� ������� ������� �� ��� ���������� ���� ������� ��� ���������� +� ��������� ��� ����� � ��������� ���� � ��� ���������� ������ � ��� ����� � ������� �� ������ ������� ��� ���� ��������� � ��� �������� �������� �� ������ ��� ��� ���4� ������� ���� ��������# �������� ����� ���� ��������� ����� ��� �� ������# ������ �������� � ����"��

���� ��� �������� � ����� ������� ��� ������ ���� ���� �������� ������� ��� ���� � � ������ � ������ �������� �� � �������# � ����������� �������� ��� ������ ���������� ��� ��� �������� � ��� ������������������� ��� ��� ��� ����� ��� � ������ ��������� ���� ������� ��������� �������� ��� ��������� � ��������� ������� �� ������ *����������� �� ��� ����� ��� �� ������� �������� ���� � ����� � ��������!��� �� ����� ��� ;���� ��� �������� ��� ����� ������� ��������� �� �������� ���� �� ������� ������ � ��� � ����� � ��������# �"�=

8�9 + ��������� � ������� �� ���� ��� ���� ���� ���� ��� ������������8�9 ��� ���� ��� ����� � ��� ��������� �� � � 6 � 6>H �� 6 � 6>7 �������

� � ��� ��� ����N

�� ������ ����� ���� �������� ��� ��� ���� �� ��� ������� � ������ �������"�� �� ������ ���������� +������� ���� ��� ���� � ��� �����!������� � ��� ������ ������ ������� ��# �� ����������# � � ����� � ����� �������� ���� �� ��� ���� � ��� ������� ;���� ��� ��� � ������ ���������� ��� �*3 ��������� �� ��� ������ � ���� � ��� ���� �� ���� ��������������� ����� �� ��� ���� � ��� ��������� ���� ��� ;��� ��� ��� ���������� � ��������� ����� ������ �� ���� ��������� �������� �� � ���!���� ���� � ��� ������ ���� ��� ��� �������� �� ��� ���� ��� �� �������� ��� ���� ����� ������� ����������� ���� �� ������� �������

��� ���� ������� ��� ���� ���� ��� ������� ���� ����� � ��� ���� ������� ��� ������ � ������ � ���� �� ���# ��� ��� �������� � ��� ������������ ��������� 0������# ����� �# �� ���# �� ������ ������ � ������ ��� ������� ������ �������� ��� ������� ���� ���� ��� ����� ������ ������ ��

6AH ����� ���� �����

Page 158: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

��� �� ��� �� ��� ����� ������ %���!����� ����������� � ������ ������ ���� ���� ��� � ��� ������� �� � ����� )����� ���� ��� ������� ���� ������� ����� ������ ���� � ���� ����� � ���� ������� ��� �������� ���� ������� � �������� �� ��� ���� � ;��� ��� ������� � ������ ?@ ������� A> ��� ����� ��� ������� ���� ������� ��� �� ��� ?@ �������� �� ������ ������ ������� ��������� ������ ��� ������� ��� ������ � � ������� � ��������� ��������� ������ �� �������� ����"�� ��� ����� � ��� .������������ �� ������ ��� ��� ���� �� � ��������� �� ������ �� �� <>������� �� ���� ������� � 6> ��� ���� �� G> �������� *���� ���������� ���� ������� �� ������ � ������ � ������

�� ������� �������� ��� ���� ����� ��� �� ��������� �� �� ����� � ��������?@ ����� � ��� ������� ������������ ������ ��� K�� �������4 ��� K�� ���4�������� ��� � ����� � � ������� �� �������� ��� �� ������ � ���� ��� ���� � ��� ����� ������� ���� ���� ��� ���������� ����� ������ ����������� ������� ����������� ��� ��� ��� ��� �� ������ ��� �� ����!����� ������������ +������� ��� �������� ������������ �� ���� ������ � �������� ���� ���� ��������� � ������ ��� ��� �������� ������ �������������� ?@ ������ � �����# ��� �� ������� ������ ��� ������ � ��������� �� ���� ����� ���� ������� ��� ������ ������� �� ��� ������ ������� �������� ����� �������������

&������ ������

����� ����� ��� �������� ���� ������ ���� ��� �������� ��� ���� ��� ��������� ���������� �� ���# ��� ��� ��� ���� ���������� 0����� ����� ��������� ��� �� ����� ���� ��� ���# ��� ��� �������� ���� �# ������� �� ������ ���� ��� ������ � ���� �� � ������ ����� � ����� 1�� �������# �������� �� �� ������ ������# ������ � ������� ������ ��� ����� ����!������# ���� ��� ��� � ��� �� � ������� � ��� ����� ����� � ��� ���# ����

1�� �������# ��� ����� ��� ������� ������ ��� �� ������ � ���� � G# 6> ���6G ������� �������� ��� ��� �������� � ������� �� ������� �� �� ��� 6G ������������

���� ����

��� � ������� ���� ������ ��� � ������� ���� � ���� ��������� ����� ������ ��������� �� � �������� ��� ���� ��� �� ��� ��� ���� ������� ��� �� ����� ��� �������� � ���� � ��������:��� �������# ��������������# ��������:��� ������� �� ���� ����� ��� �� � �� ������ ����� � �������

��������

6� + ����� ����� � ����� �� � ����!���� ��� �� ��� ������ ��� ��� �� ���� ������� �� �� ����� ��� ���������� .��� ���� ��� ���������� ����� �������� ��� ����� � ����� �� � ����� ���� ���� ������� ���� � � ?*#����� � � ��� ��������

�������� 6AI

Page 159: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

<� F���� ���� �� � ����!���� ���# ��� ������� ��������� � ( ��� ? �� ������ ���� � � ���� �

���� (? � 6< (* ���< �

����� (? ��� (* ������ �� ��� ������ �������� .��� ���� ���� ��� ������ � ��� ��� ��� � � ����!���� ���� ��� ������������ ��������� �

(?� � ���� (?. � 6<�(* � ?.?1� ���< �

����� �������� . ��� 1 ������ �� ��� ���� ��� ��� ������� � �������A� .��� ���� ��� �������� ������ � � ����!���� ������ �� �� ����� � � ����

� ��� ���������

� (?������ 6� � 6<(* ���� ���

�5� F���� ��� ����!���� �������

+ ����������� ����������� ���� A> � ���� � I � ��� � A � ���� ���� �� ����� �� ��� ����� � ���� � � ������� 2�������� ��� ��������������� ��� ��� ?@ �� 6G ������� ��� A> ������� � �����

G� ��� ������� ������ ����� �� � ����� ��� � 6>#>>> ����� ����������� ������� �

���������� > 6G A> 5G H> IG 7>

?@ ��� > >�<IG >�G6G >�57G >�AA> >�6<> �>�6>>

-������� ��� ������� � ��� �������� ������ ����� �� H> ������� ������ ������ � ��� ����� ��� ���� � ����� � ������ ��� ���� � ��� ��� ������ � >�<G ��

H� + ������ ��������� ���� ����� ���� � ��� �� ����� � 6 = < ����� ���������������� *������ � ������ 6A�H � ������ � �� � ����� � 6 � �������� � ���� ������ �� ��� ��� ��� ������� � ��� ���� � 5 �� 2��������?* ���� ��� ��� ������� ��� ���� ����������

I� + ��� ��� ��� ������� ������� ��������= ������ 6<> �# ��� 65 �#������� 5 �# ����������� A> *,� ��� ������� � ������� ��� ������ ���<�G � ��� H � ���� ���� ��� ��� ���������� � I � ���� �����

2�������� ��� ��� ���������� ����� ��� ��� ������� � ��������� A�H �# ������ ������# �����������# E? ��� ���D����� � �����������������

J� ��� ����� � � ���# 6�G< � ����# � ���� �� � �������� ��� ������������� �� ���� � AG5J ��< ��� � ���������� *� � <<J#7A> ��5� ��� ������� �66�HJ �� ��� ��� ������ � ����������� � AH>G< ��A � ���� ������

� ? � �������� 6G�<5 �� ���� ��� ����# ��� �� ���� ��� ���� ���� ����� � 7�6 �� � ��� �� ��� ������� ������N E( � H�AG ���

6AJ ����� ���� �����

Page 160: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ����������� ��������� ������

7� + ������ ���� ��� � ����� ������ � ��� ��� � �� �������� �������� ������� ���� ���� � ���� ����� ��� �������# � ������ ������ 6A�G#������� ��� � �� ���� � ���� �������

� ��� ���� ��� � ������� ��������� � ��������� ��� ��� ��������� ����� � 7> �������# ������� ��� ��� ���������� ����� � ������ ��� ������� ��

6>� + ��� � ������ � ���� ����� �� � ������� � 5�<I � ���� � ����� � 5<I ����� � ������ 6<�J � ���� ��� ���� ��� 5�<I � �� ����� $������ �������� � �����

�� ��� �����# ��� ���������� ������ ���� ���� �� � ������� � 5�<I �#�F2 � <J�J� ����������� � AH#GIH ����� � E* � I�7< �� E( � <�55 ��(� ��� ��� ����� � ����� E? � G�I7 ��

66� ��� �� � ����� ��� �� ������� � ����� ���� ����� ������� � ����������� � ��� ������ � ������ ���� ��� ���� � A�G �� ��� ������� � ������ ����� 6 ��

;��� � ��� ����� ����� � �:��� ������� ����� � ��� ������ ���� � ��� �����: ��� ?* ���� ��� � ���� ���� < �N

��� ��$)

6<� + ����������� ���� � ����� � � ���� ������� ������� ��� � ����������� ���� � ��� ���� ������� � �� ������� ���� � � ������� �������� �� �� ����� ��� ��� ��� �������# ��� ����� � ��� ���� ��� ��� � ��� ������� ��� �������� F���� ���� ��� ���������� ����� �A�<6>�� <6�J># �� ���� �� ������� � ���� � ������� ���� >�7AG��

6A� + ��� � G> *, 8G6>> ����� 9 ����������� ��� � ���������� ����� � 6 �� .������ 6�> *, � ��� �� � �� ��� �� ���� �� ������ � ������ �����H � ������������ ��� < � ��������� ��# ���� ����� � ��� ����� � ���� � ��� ������# � ���� ������ � ��� ��� ��������N ,� ��� ��� ��� ��������� ���������

65� + ������� ��� � ����# � ������ ������ >�IG# ����� �� ��� ���������������� � ���� � �� �������� �������# ����� � ���� ����� ��� ��� ��� � ��� ������ ���"����� ��� ������ �������� 1�� ��� ����� ������� ����� � ��� ������ �� ����� �������� �� �����

6G� + ������� �� � 6> � ���� � ����� � ��� ��������� �������� >�IG �������� ������ < � ����� ������ ������� ��� � ������� ���� ��� ���� ����� � ���� ��� 6> � � A ��

;��� �����# ��� �� � ����� ��� ��� ��������� �������� ��� �������� ���� ����� ��� �� ������ � ������ ���� ����� � 6 � ���� ��� �����!���� 2�������� ��� ���������� ��� ���������� ���������� �������

�������� 6A7

Page 161: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

6H� -����� ��� ��������� ������� �� ����� ��� �� ������ ������������� ����������� � � ������ �� ������ � ��� ����� � IG *,# >�A *, � ������ ��� � ������ � 6G � ������ � ������� � >�< � �� � 5 � �����!���� ��� ��� ����� �� �� �� ������� I *, � ��� ����� � >�JG� ��� � E?� H �� ��� ���������� *��� � ��� ��� ��� ��� � 6>>> �5 ����� � ��� ������ E* � 7 � ��� � ���� �� ��� ����� �� ��� �������� �������# ��� ������� ?*�

6I� -������� ��� ���������� ���������� ����� ��� ��� ������� ���������� ��� �� ������ ���������=

'����� � �������� � H�6 �*��� �������� � <6 ��.� � � ����� � <> ����� ������� 6I�A5 �-������� �� ������������� ��� � G�5< �

� �� � G�J< �-����� � ����� � >�7J �A����� '����� (F � 6I< �

��� ���������� ���������� �� ������ ��� � >�H6 � � ��� ����� �������� >�7IG �A����� ���=

-������ 8���� (F9 -���������� �F2 21� � � � �8�9 8����� 9 8�9

G�5JH 6>#H7< 67�H6 7�655G�HA7 6>#77H 67�H7 7�5J>

6J� -���� �� ������ ��������� �� � H> *, ����� ����� ��������������� � ���� � >�>G *, ��� ����� 6> � ������������� -�������� ����� ����� � � �������� 5 � ���� ��� ������ � ��� ������� ����=

;���� �������� F������� ������ 8�9

> �>8�9 >�>G *, �� ���� �>�><A8�9 >�>G *, �� ���� �>�>578�9 P 8�9 �������� �>�>>A8�9 >�>G *, �� �������� �>�><68� 9 >�>G *, �� �������� �>�>5G8�9 P 8� 9 �������� �>�>>6

2�������� ��� ���������� ����� �� �������67� + ����� � � ����� ����# � G> *, ����������� ��� ?* 6 �# � �� � �����

� >�< *, ��� � ����� ���� ������� � ������� ����� � 6> �� � ��� ������ ��� �����4� � <> � ���� ��� ���� ��� ��� ����� � ��� � 6> �#��������� ��� �������� � ?* ������ � � ��� ��� ������

;��� � ��� ���������� ����� � ���� ������ � ������ ��� ������������ A> ������� ������� � � ������ ������ ��� ��� � �N

<>� + ��� � ��� ������ � �� ����� � ������# ������ � ����� � >�7IG �A����� � ����� � ������� ��� ������� ���� ���� ������ ;������ ��� � ����� ������� ��� ������# ���� � 6>7�I � ���� ��� <5�AJ �

65> ����� ���� �����

Page 162: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

����# � ���� �� � ������ �� � ����� � >�76 �� � ��� ������ ���� �I�>6 � ���� ��� ������ ���� � ��� ���# ���� � ��� ��������� ?*N ��� ������� ���������� ����� �� ��� ��� � ��� ��� ���=

-���������� � 5A#HJJ �����

*��� ������� � 66�75 �

�F2 � 5I�<

E( � G�I7 �

(* � I�>6 �

?* � A�G6 �

<6� ��� ������� ���������� ����� �� � ��� ������ �����=

-��� ����������� 6<#G>> ����� '����� �� ;' <>> �E? J �?*� 6�G �+��� � ���������� A>>> �<

-������ H �-���� � ���� ������� 65 �(��� <6 �

+ �������� � ���� �� ������� ��� �������� � ��� ������ � � ������ <>> ����� # ��� ���� < � ���� ��� ����� ����� 1�� ��� ������ � ������� ��� ���� � �������� �� ���� ���� � ���������� ������ ������������ �������� ���������� +����� ����� � >�7IG �A������

<<� + ������� ��� � �������� �����!������ � ��� ��� � � �����"��# ����H � �� ��� ����# 6> � �� ��� ���� ��� ����� G �� +� ���� ������� ��� ��������� � ��������� � ��� ����� � ������� � �� ��� ���� �����N

<A� .��� ���� � ����!���� ������ ��� ������� ?* ����� �� �� ��������� �

���� � <?*

(*

� �6<

+ ��� � ������ �����!������ � ��� H � ��� � ���������� ����� � �>�G � ���� ������ �� � �� ��� ������� � A �� 2�������� ��� ����� � �����

<5� -���� �� ��������� �� ��� ����� � ��������� � ��� ���������� ������F���� ���� � � ����!���� ������# ��� ����� � ��������� � ��� ��������������� � ���� � A (* ���A � ���� ����� (* ������� �� ��� ������ ����!����

<G� ��� ��� !�������� � ������ � � ���������� �� � ��� � G *,# GH � ������� >�>G# >�A7# >�IG# 6�6H# 6�HA# <�6<# <�HH# A�>I# A�AJ# A�GG# A�H># A�GI# A�5H#A�<7� A�>J# <�JG# <�GI# <�<H# 6�J7# 6�5J# ��� 6�>A� � E( � 6�>5 � ��� E? �<�< � ��������� ��� ����� � ?* ������� ��� ��� � � ����� � >�7IG �AM*��

<H� + �������� ������ ���� ��� ������� ���� �� ������� ����� ������ � ������ 8E. � G �9�

�������� 656

Page 163: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

� -��� .@ -��� .@ -��� .@8���9 8����� 9 8�9 8����� 9 8�9 8����� 9 8�9

6> 6A>> 6�>5 <AG> >�H7 AGJ> >�GA5J7> >�5A H<>> >�AI IHH> >�AH

<> 656> 6�HA <5A> 6�<H AHH> 6�><57G> >�JI HAA> >�IJ IJA> >�II

A> 6GJ> 6�JG <H>> 6�G7 AJ<> 6�AIG6A> 6�A6 HGG> 6�<H J6>> 6�<A

5> 6J6> 6�7G <JI> 6�J< 56<> 6�I7GG>> 6�I< HJI> 6�HH JAG> 6�GA

G> <6>> <�>J A<I> <�6> 5GI> <�>JGJG> 6�7H I6G> 6�JA J5G> 6�H7

H> <GA> <�A> AHJ> <�<A 57G> <�6>H<>> 6�7H I5>> 6�JA JH>> 6�I>

I> <7G> <�<A 5>A> <�6< GA>> 6�7JHG>> 6�J< IH<> 6�I6 JII> 6�H<

J> A<G> 6�75 5AI> 6�JJ GGA> 6�IGHHJ> 6�H6 IJA> 6�GA J7I> 6�5I

7> AHI> 6�GH 5HA> 6�G> GI5> 6�55H7>> 6�AH J>G> 6�A> 76I> 6�<J

F��� ��� ����� ������ � ������ ��� ������ ��� ?@ ������ �� ��� ������� ��������=

8�9 � � AI6> ����� � ?* � >�H5 �� E? � I�<J �89 � � 5<IG ����� � ?* � >�7A �� E? � H�IA �8�9 � � 55HG ����� � ?* � >�7H �� E? � H�HA �8�9 � � 57IG ����� � ?* � 6�67 �� E? � H�<A �

F��� ��� ?@ ������ ��� ��� ��� ������ � ������� �������<I� + ��� � ����������� G> *, ��� � E? � H�JG �� ��� .@ ������ ����

��� � ��� � ����� ������ � ������ ��� �� ����=

� 6> <> A> 5> G> H> I> J> 7>

.@ ��� >�HAG 6�A>> 6�7JG <�HG> A�>HG A�65G A�><G <�I<G <�<A>

+������ ���� E. �� ��� ������ � G �# ��������� ��� �������� � ��� ?@����� ��� ��������� ��� �������� ������ �� �� J> ��������

<J� + ��������� ���� ��� � ������ � <>> �# � ��� � <G �# � ������� � 6> ���� � ���������� ����� � 6 �� ��� ���������� ����� � � ����� ����������� � ������ � <>G �# ��� <5 �# ������� � 6>�G � � ���� 6 ��+������ ���� E? � ��� ���� �� ��� ��� �������# ��������� ��� ���� � E( �� (* � ��� ������ ������� ;��� � ��� ���� � ��� ������������ � ��� ��� �������N

<7� + ������ I< � ���� ����� �� H � ������� ��� ��� 5�G � �������# ��� �������� ����� �������� -������� ��� ?@ �� 7>�# ������� E( � A�G � ���E? � G � ��� ��� ������ ������� ��� ��� !�������� � ��� ���������� ���>�J# A�A# G�5# H�G# H�J# H�A# G�6# <�J ��� >�H �� ��� ����������� � AGJJ ����� ��� ��� �����!��� ����� � ����������� � ������ +����� ����� � �����

65< ����� ���� �����

Page 164: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

A>� 1�� � ���� ����� � ��� ������ � ������ ��� � ������� �������� � ������ 8��� ?*9# ���� � ��� ���������� ������ � ���4� ������# ���#������� ��� ������ � �����������N

.���� ���� ���������� ��������+ ��� � ������� �� ��� ������� ����������=-���������� 6>#6H> ����� � ������� I�A< �� ��� 6I�>I �� ?* 6�>I ��

? ���� ;' 6�<< �� �F2 67�<�+��������� ������ 6>6�H ����� ����� ����������� ��� >�A � ��� � ����;��� ������� � ��� ��� � ��������� �� ������ ?*# ������� ����

��� ����� � ��� ��� ������ ��������� ��� ��� ����� ���������� � ����!���� ��� ��� ������ ����� ��� ������ � ��� ���� �� �����N

+����� ��� ��� �� � ����!���� ��� ���� ������# ���������� ���D�������� ���� ���D����� ��� ����������

A6� + ��� � GA#JG> ����� ����������� ������ GA7> ����� � �� ��� � ������������ ���� A> � ����# <> � ��� ��� <> � ����� � ��� �� � ����������� ��� ��� ��� � ?* � 5�7> � ��� ��� ������� ������ � ?@=

����� 8���9 6G A> 5G H> IG 7>

?@ ��� 6�AG <�I< A�6I <�6J >�H> �6�6A

����� ��� ������ � ��� �� �� 6�66 �A����� # ��� ��� ������ � ?@ ��A># 5G ��� IG ������� ������� �� ��� ����� � ��� ���# ��� ����� ������� ?* 8���9 ��� ��� ����� � ������� �������

A<� F���� +�����4� ������ �� ���������� ?@ �� � ��� �� �� ����� � ���� ��+ ����� ���� ��� � �������� �����!������ ���������� �� ������# �

��� � �� ��� ���������� ��� ������� ���� ���� ����� �������� �� ������� �� ��� ������� 8��� �������� ��� �������9�

� ��� ���� � ������ �� �� ����� �# ����� ���� ��� ������ ���������� ������ ��� ������ ���������� �� � ���"����� ������� ��� ��� ������ ��������=

� �

< ���� ���

�6 � �6 � ����� ����<�6

<

� � � <> �# � 6>� ��� � � A>�# ��������� ��� ����� � # ��� ����# ����������� �� ������# ���� ��� ?@ �� A>� � ���� (>? � 5�H � ��� ������������� ������ ���� � 65> �<�

AA� .���� ��� �������� � �� ������ ���������� $����� ��� ����������� ����� ��� � ��� ��� ��������� � ��� ������

2�������� ��� ������ � ?* ��� �� ��� ������ � 6G< ����� # 66 ����� ��� ���� � � ����� ����� ���������� � ��� ��� ������ ��� ��������=

-���������� � <I5A �����

�F2 � I�<

-������ � 5�<I �

E? � H�57 �

E( � <�G> �

(* � G�H5 �

�������� 65A

Page 165: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ����������� ��������� ������

A5� -���� �� ��������� �� ��� ����� � ��������� � ��� ����� � ������� ������ � ��� ���������� ������������� ��� ��� ������ � �����������8'������4� �������9�

+ ����������� ���� ��� �����!������ �� �� �������� �������# ������� � ��� ����� &# ����� ��� �� ���� ��������� � � ������� � ������� �������� .��� ���� ��� ����� � ��������� � ��� ����� � ������� � ��� ������� �

�<&�5&< � �<�

655 ����� ���� �����

Page 166: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

� � � ��� �� ����������

��� ����� ������ ���� �� �� ���� ��� � ���� ��� ��� ��� ����� ����� ����� � � � ��� ��� � �� ��� �� ��� � ���� ��� ���� �� �� ���� �� ���� ����������� �� ��� � ���� � ���� �� ���� �� �� � ������� � ��������� ������� �� �� ����� ��� ��� � �� �� � ������� ���� ����� ��� �������������� �� � �������� �� ��� �� �� ��� �� �� ��� ����� ������ �� �� ������� ��� �!�� �� ��� �� ��� � ������� ��� ������ ��� ���� ���� �� ������������ �� �"������ ������� � ��� ��� �� ��� � �� �� � �� ����������� �� ������� �� ��� ��� �� �� ��� ���� ���� ��� ������ �� ���� ��� �� ��� �� �� �� �������� �"������ ��� ��� ��� ���"���� �� ��� ���� �� �� ���� ��� ����� ������ �� � ������� ��� ��� �� � ������� ��� � ��������� ��� ��� ��� �������� ����� �� ��� ������ � ���� ��� �� �� �� �� ������ ������ ��� �!�� ��� ������ ������ ���� ������ ���������

�� ������ ������� ��� �� ��������� �� ��� �� ����� ��� ������ � �#����� ��� � ���� ��� �� �� ��� ��� ���� �� �������� ��� ��� ���� �� ���� $��� �� ��� � ���� ��� �������� �� ����������� ���������� ��������� % �� ��������� �� ���� �������� ������ ��� ���� ������� ���� ��� ������� �

&� ��� ��� ���� �������� ��� ��������� �� ������ �� � �� �� ��'����� �� ())*� +,* �� ���� �� �� ����� ����� ����� *�, ��� ��� �� ��� -.�*** �� �� � � �������� ��� *�+ ��� ��� �� ����� �������� ������� ����� ����� ��� �� � �� ��� �� ����� ��� /�� � ��� � ����� ���������� ���� ����� �������� �� ����� ������ � ���� � �� �� ��� � ����� ��� ����� �������� �

�������� ��� �������

/0�12��3�� $45&�6�$�78

1������ ������ � ��� �� ��� �� ���� �� �������� � �� �� �� ��� ������ ������ ����� �� /���� ��� �� ��� � �� ��� ��� ��������� �� ��������� �� �� �������� �� � � ��� ���� �� ��� ��� 0 ���������� ��� �� ���� ������ �� ��� �� �� �� ���� ���� ������� ������� ��� ����� ��� ������� � ���� �� ����� ��� ������ ������ ��� ��� �������� ��� �� 9

:�; �� ����� ��� �� �� ���� ��� � �������:�; �� ����� ������ �� �����:�; �� ������� ����� ��� �� �� ���������� �������:�; �� ����� ��� �� �� �� ���� �� ��������

�������� � �� ����� � ��� ���� ��� ���� ������ ������ �� �� ������ ���� � �� ����� �� �� �� � �� ���� �� �������� �� � ����������� �������� �!�� �� � ������ ������ �� ��� 3< ���� �� � � �� �

(=>

Page 167: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

��� �� � ������% ��� ���� ��� �� ���� �� � �� ����� �� ������ �������� �� ���� ��� ��� ��� �� � �� �� �� �� ��� �� ����� �� ��� ����������� �� ���� ��� � ������� � �� �� ������� �� �� � �� ���� �� �������� � �� ���� �� ��� ������ �� ����� �������� ?��� ����� �� �� � �� ���������� �� �� ���� ��� � ������ � � � �� � @������ =� ��� �!�� ������ ����� �� �� ������ �� ���������� �������� ��� ��� ���� ��������� ������� �� �� % ���� � ��� �� �� ������ ����������� �� ��� ��� ����� ���� �� ���� ������ ��� �!�� �� �� ���� �� ���� �� �� �������: �� ?�� >�(;� ��� �� ����� ��� �!�� �� ������ ������ ��� ����� ��� ����!�� �� ��� �� ���� ��� � �������

���� ��� ������ � � ����

1���� �� ��������� ���� �� �� ��������� �� ��������� ��� �� ������� ���� ����� �� �� ����� �� ������ ��� �� ��������� ������� ����� ���� �#��� �� ��� ��� ���� ����� �� �� ������� 0 ��'���� � ������� ������ �� ����� ��� ����� �� � �� ������ 3��������� �� �� ��� � ��������� ������ ������ � ������� �� ���� � ��� �� � ��� �������� ������� � ��� ������ �� ������ ���� �������� 2�������� �� ��'��� �� �� ���� � ��� �������� �� ������� �� ��� ����� ��� ����� ���� ������ ����� A&����� $����� B���� C�

@����� ��������� ���� �� ���������� ��� � �� ��� ��� ����������� �� ������ ����� ��� ����� ���� �� ������� @��� ��� ����������� �� � ����� �� ��� ����� � �� ��� ���� ?�� �� ��� �� �� ��� ����� �� ��� ��"���� �� ���� � ��� �� �������� �� > ��� ��� �� ��������� ���� ��� ���� 0 ���� �������� ��"���� � �� ������ ���� (** ��0� � ��"���� ��� �� ��������� �������� ��� �������� ����� ��� ���������� ������� ��� ���� ����� ��� � ���� �� � �� ��������� �� ����� �������� ��� ��� ���� �� ��� ���� ��� ����� ��� ��� ���� ���� �� �� �� �� ����� ������� ��� ��� �� �������� ����� ��� �� ����� �� �������� ��� ��� ����� ��� ����� ���� 0 ��������� ������ ������ ��"������� � �� ���� -. � � ������ �� �� � ������ ���� ��� ��� �� �� ������������������ �� ������ � ���� ���� ����� � ���� � �������� ���� ��������� ��� �� � ��� �������� ���� � ���'����� ���������������� �� � �������� �� �� �� � �!���� � ����� �� ���� �������� ����� ����"�� :� ����� �� ����;� ��� �� � ����� ���� ����� �� � � ��� �!�� ������� ����� �� �� ������� �� ��� ��� ������ � ����� ��� �� ����� ���� �� �� ��� �� �� ����� �������� ���� �� ���������

(=. ����� ��� ��� ��

Page 168: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

���������� ������� �� �� ��� : �� ?�� >�+;� ��� �� ������ ���� ��� ��� ������ �� ��� ����� �� ������ ������� ����� �� ��������� �� ��� ��C ���� � $���� � ���� ��������� ��� �#��� � 2�2� ����� ���� � ��� ���

���� ��� �������� � ����� �

$���� ���� �� ��"���� � �� ����� � ������ ������� ��� ������������� ��� ��� � ����� �"������ �� � �� � � ��������� ��� ����� �� ��� ����� �� � �������� � ��� �� ���� � ���� �� ���� ������� ��� �� �� � �� �������� ���� ������ �� ���������� �������� �������� ��� ��� ��C ��� �� �� ����� ���� ������ ������ ��� �� �!����� ��� ������������ :?�� >�,;�

���� ��� ����� � � ����� �

?D7�0��78 @0D@4D0��78$

�� ����� �� � � � ��C ����� �� ��� ���� ������� � �� � ��� ��� � ����� �� ���� �� ����� ��� ������ �� ������ �� �� �������� 0 ����� ��������� ��� �� �� �� �������� �� ��� ��� � ��� ��� �� �� ������ � � ����

������� ��� � ����� � (=-

Page 169: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

�� ����� ������ ������ ��� ��� � ������� ��� �� �������� ����� ���� ���� 4���� E����� � ��� B������ $����� :@�� ������; 2��� � ?�� ����� ��� � ������� � � ��� ��� �� � ����

:�; ��� ������� ��������� ���� ��� ����:�; ��� ������� ������ ��� ��� ����� ������� ��� ��� ���� � ���

��� 2��� �

@�� ���� �� �� � ������ ���������� �� � ���������� �� �� ���� �� ��� ��:?�� >�=;�

���� �� ! ������� � "���"��� �� � ��� ���

0 � �� ��� �� �� ������� ��� �� �� ���� /D �� /(D(� ��� ������ ������� ����� �� ��� �� �� ��� ��� �� �� ����� ����� ����� �� 05?1 ������ �������� ������� ��"���� ������ �� ������ � ����� ����� ��/(D(D/� �� ������� ��� ����� ����� �� ��� ����� 01� � ��� ��� ����� ��� ��� �������� ��� ���� ����� ���� ��� ��� �����% ���� ��� �������� ���� �� �� ���� ����� � ������ ��� �� ������� ��� �������� �� ���� �������� �� �� ���� � � �� ������ ��� ������ ������ @&?1 �� � ��������� �� � � �� �� ������� ��� �� � �� ���� �� �� ��� ������� ��/(0@/ ��� 5D(D&� ��� �� � ������� @&?1 �� �� �������� ���������� � � �� �� ��� ������ �������� ����� ��� ��� �������� ��������� �� /(D( �� �� �������� ���� ��� ���� �������� ���� �� �� ��� �����'����� ������� ��� ������ 05� /���� ��� ������� �� ��� ������ 05&@���� ��� ����� ���� ��� ��C ����� ��������� ��� � ��� �������� ��� ����� ��������� � ��� A����� ������ "��� � C ��� ��� A� �� � �����"��� � C �� ��������

@���������� �� �� ���� �� ��� �� �� ��� ��� ������� ��� ����� ���� � ��� ��� ������� ����� �� �������� ������� �� ����� ��� ���� ��

(=F ����� ��� ��� ��

Page 170: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

��� ������ ��� �� �� ����� �� ����� �� ��� ����� ��� ������ �������� ��"��������� ����� ����� ���

����� #��"�������� :��� ���;

/�������� ����������)- :��� ��;)> :������� ��;

0��������� ��� )>B������ ���������� F>&�� ���� ��� -*@��� ������ � ���� � ���� ���� .*

G��������� ����� �� �������� �� � � �� ��� ��� ������ 3�� �������� ������ ����� ��������� �� �������� �� ��� ���������� �� ������ �� � ������� �� ����� ������ ?������� ��� ��� �������� �� �����'����� ��� ������� �� ��� ���� � ��� B������ $����� :@�� ������;2��� �

7����� � ��������� ��� ��� ��� ������ �� � ���������� ����� ��� ������� ��� ��� ��������� 5�� ��� � �� ��� ���� ����� �!�� ��� �� ��������� ������ ���������� ��� �� �� ����� ��� �� ���� ��� � ������ ��������� ���� � �� ��� ��� ��������� ���� ��� ��� ��� �� � �������� �� �������� ��������� � � ����� ����� ����� ��� � �!�� ��� ������� �� ��� ������ �� ���� � @������ , ��� =�

/���� ����� �� �� ������� ��� ��� ��� ���� ������� ����� ������ �������� ����� ��� �������� �� �������� ��� ������ � �� � �������� � ������ ���� �� ���� ������� �� ���� ��� � ������ ����������� 8������� � ��� ��!���� ���� �� ���������� ��� ���������� ������� ��� ������� ������� ��� ���� ��� ��� �� ��� ��� ���� ����� ��� ����� ���� ����������� ��������� � ������ 9

:; ������� ��������� ������ �� ���������� �� �� ������ ��������%:; ������� �G�� ���������� ��� ������� �� ��� �� @? ��� ��� ����������

��� ��� ������� ���� �������%:; ������� ��� �� ���� ������ �� ���� �� ��� ���������� ����� ��� @?

� ��� ��� ������ ��� ���� ��� 5B %:�; ������� �������� ����� ��� � � �� @5 ��� �� ��� ������ ���� ��� ��

������� ���� ��� ������ ���������� �� ��� �����%:�; ������� ��� 3B :�; ������� ����� �� ������� ��� �� ��� ������� �� ��� �� �� �������

���� ��� ��� @? ��� �� � ��� ������ �� �� ��������

�������������� (� 0 ���������� ����� � ���� ���� �� ��� �������� �� (** �+ ��������� -* � ������ �� �� � (, � �� �������� ������ 4� �� ��� ��������������� ������ ������ ��� ���������� ������ �� (*** �, ��� ����� �������� .F�> � ������ �� �� � (+ � �� �������� ��� > � ����� ����� ������������� �� *�-*�

������� ��� � ����� � (=)

Page 171: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

5����� ��� ����� ��� �� �� ������ �� �� ���� ������� �� (* � �� ������ �������� �������� �������

& �������� �� � ,*�*** ����� EB ����� (-* �

E3� )�=* � /G ����� =>=* �+

EB ���� ��� �� ((�=* � @?� ( � ������ �� ��

E5� >�+> � D5G� ++* �

@������� ��� ���� ��� ��� ���� ��� ���������� ������

� ��� �9 2���� �� ?�� >�>� 4 � ��� �� � ������� �������

:; G�������� ������ � *�-* � (*** � -** �,

:; &������ /G ���� � ===* �+

B������� �� @? ��� � (** � �-* � (�===*

� (�>> �

B������� �� @? �� ���� � (** � (,

===*� *�+) �

:; 7����� ���� ��� � $

$ � �((�=* � >�+>� � *�)-> � ,*�*** � (-)�FF) �=

&������ ���� ��� � $

$ � (-)�F) � (*, � (** � (,+ � ===* � �*�+)�+ � (.+�.+* �=

:������ $ �� ��� ������ ����� � ��� �� ;

&������ ���� ��� � 5B � (.+�.+*

*�)-> � ,*�***� >�>. �

7����� ����� $

$ � �(-*�* � >�+>� � *�)-> � ,*�*** � =�F() � (*. �=

���� ���

(>* ����� ��� ��� ��

Page 172: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������������ ��������� ������

&������ ����� $

$ � =�F() � (*. � (** �.)�+ � ===* �(�>>�+ � =�,,+ � (*. �=

&������ ����� 5B

5B � =�,,+ � (*.

*�)-> � ,*�***� (=F�( �

:�; G������� ����� � -**===* � *�(. �

2 � �� 5 � -**�(* � *�*F � >�*�)-> � ,*�***

� *�(+ �

:�; &������ ���� ��� � 3B � >�+> � *�(+ � >�>. � )�=* � (�>, �

&������ ����� 3B � >�+> � *�(+ � (=F�( � )�=* � (==�( �

:�; 0���� �� ���� � -** � (+�+)

*�)-> � ,*�*** � (�>,� (F*

�� ((�*�

0���� �� ��� � -** � �.F�> � ( � (�>>�*�)-> � ,*�*** � (==�(

� *�*((=- ���

@����� �� ��� � *�*((=- � ++* � +�>+ � ������� ���� �

8��� ���� � �������� ��� E3 ��� ���������

��� ������ ��� �� ��� ����������� � ���� � ����� �������� �� ���������� �� ��� � �� � ������� ��� �!�� �� �� ������� ��� ��� ����� ���� � �� ������ ������ �� ��� ���������� �� ���� �� �������

�� ������� �� ��� ������� �������� �� ������ ��� ��� ��� ��� ��� ���� �� ���� �� ��� ��� ��� ���� �� �� ����� (* ������ � ����������� � ��� ��� �� ����� � ���� ��� ����� ������� ��� �� ������� ��� �������������� �� ��� ���������� ��� �� ��� ����� �� ������� ��� ������ ��������� �� ���������� � ���� ����� �� ���������� ��� �� ��� � ��� ��� ������� ������� ���� ������������� ����� ��� ����� �� ������ ��� ��������� �� ��� ������ ��� ��� ���� ��� � ����� � ?�� >�.� � ��� ��� ���� ���

���� ��%

������� ��� � ����� � (>(

Page 173: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

�� ������� ���� � �� ��� ��� ����� :��� �������; �� ��� � � ���� �� �������� �� ������� �� ��� ����� ���� 5 �� 5(� 5(3 �� � �� ����������� ��/(D(� �� �� ��� ���� ��� � �������� ���������� ������ �������� ���������� /(D( ��� �� ��� ��� �� ��� ����� � �� ���� ��� ����� ����� A&������$������ @�������� C� ?�� >�F�

&0B031& $�05�D��H @0D@4D0��78$

@�� ���� �� �� ��� �!�� �� � ������ ���������� �� ���� ������� D�� � ��� ����� ������� ��� ������ �� �� ����� �� ����� ����� �� � �� � ����'���� ��� �� ��� ��� �� ��� ����

@�� ��� � �� �� � �������� � ������� � ����� � ����� � ���� ������ � ���� � ?�� >�-� 2������� � �� ����� ������

2 � �� 5 � 55( � �5�

�� �

?��� �� 3 � 33( � �3�

�� �

8�� 3B � 5(B( � 5(3( � 5(B( � 53 � 55( � 33(

���

3(B( � ���( � ��� �

� 53 � �

�� ��5� � 3��

2����� ������ � ��� ��3(B(� � ����( � � ��53 � �53

� ��5� � 53 � 5���

� ����( � � ��53 � ����

���� ��&

(>+ ����� ��� ��� ��

Page 174: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

2������� � � �� �� ��������

2 � �� 5 � 55+ � ���

8�� 3B � 5+B+ � 5+3 � 5+B+ � 53 � 55+

3B+ � ���( � �

�� 53 � ���

2����� ������ � �3B+� � ����( � � ��53 � ���� � �������

��� � � ��� � ������ ������ ������� :��� �� ���� ��� ��������� �������� ;� � ��� ��� ������ ������� ��� ������ �������� � ����� ����� �� �� � ������� �������� 3B ��� 3< ����� ��� ��� �� ��� ���� ��� �� � ������� ������ �� � ����� ��� � ������ �������"���"��� ��

�� �������� ���� ��� ���������� ������ �� ������� ��� 3< ���� ���������� �"�� ���� � @������ = ��� �� � �#����� ������ ��� ����������� ���� �� ��� ��� �� �� � �� �� ���� ��� ��� ������ �� ��������� �� ������ � ��� �������� ������9

?�� ��� ����� �� ����� � ��� �� �������� �������� G� I� 2� $� ������ ?����� �� ��� � �������� � ��� ����� �� ������ ��� � ����� $� ���� ��� ������ ��� ��C �� ���� ��� �������� �� ���������� ������� �� ������� ������� ��� �� ��� �� ��� ������ � �� ��� ��� �� � ��� ��� �� ����� @������ =� ��� ����� �� ������ �� �� ��� �������� ����� �� ��� ����� �������� �� ��� � ������� � �������� ��� ������� �� � �� � �� /D�������� ��� �$�� ����� � �������� �� ��� ��� �� � ��� �� �������� ������� �������� ��� ��� �� ��� �� ���� ��� ��� �� :� ���� ���� �� � ����������;� /���� ��� � ��� ��� �� ��� ���� �� ������ �"������ ������� ����� ��� �$� �� �� ���� �!� 8�� ��� �� ����� ����� $< ��� ��� ���� �� �� � �������� �� � �� �� ���� ������ ���� ��� �� ���� � ���� ���������� ������ ������ ���� ��

��� ��$< ��$3 ��� �$�

���� ��'

������� ��� � ����� � (>,

Page 175: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

0 ������ ����� ���� ������ �� ��� ������ � �������� � ���� ������� �� ����� �� �� �� �� �������� �������� ��� ��� ����� � ���������� 3< ���� ���� � �������� ������ � � ?�� >�)� ��� ���� �� ��� ������� �� � ��� �'�� � �� ����� �(� ����� ��� ��� �� ��� �� ��������� �"��'����% �� ��� �� ���� ���� ��� ������ �������� ����� ��� ����� ����

/�� �������� ������� ��� ������ �"������ �� ��� ��� ��� �� ����� ����� �"������� �� �� � �� ��� 3< ���� ��� �� � � ?�� >�(* ����� �+

��� ����� �� ����� ��� ������ �� ��� ����� �� ���� � � �� � @������ =��� ��� 3< ���� ��� ��� � � ����� ��� �'�� ��� �� ��� �� ��% � ����� ���� ���� ������ �� ��� ��� ��� ����������

&������ �� ������� ������ ��� �� �� ��� B������ $����� 2�����'��� ��"��� ���� ��� ����� ��� ���� ��� �� �������� ��� � �� ������������ ����� �� �� ��� � *�*> � � �������� �� ��� �� ���� � �������������� � ��� ������� ������� ������ �� ��������� 0��"��� �� ������������ 3< ��� ����� �� ������ ������ ��� ��������� ���������� ������ �� ��� �� ��� ������ �� ��� ����� ��� ������� � � �� ���' ������ ��� � � ��� �� �� �� � ���� �� �� ���������� ����� �������������� �� ������� ������ ��� �� ��� ��� �� ��� ��� ��� "������

���� ��( )�"���� 3< ��*�

���� ���+

(>= ����� ��� ��� ��

Page 176: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

��� �� ������ ����� � ��� ���� ����� ��� ���� ���� ������� �������� �� � ���� ��� ��������� ������ �

��� ��� ���� �� ��� ���� �� ����� ����� �� ���� �������� ������ �������� � ��� ��������� �������� �� �� ������� ���� ��������� ���� �� � �� ���� �� �� ������ �� �� ����� �� ���� �� (> ������ �

&0B031 $0?1�H B023�8$

B���� ������� �� �������� �� ������� �� ����� ������� ������ ��� ������ �� ����������� �������� ��� ������� �� ������� ��������� ?����� 4���� E����� �� �������� ��� &1�2 ��� ��� �������� ������������� �� ��� ����� � ��� ��������� ��� ��� ��� ������� ������� �� ������ ��� ��� � ������� �� ������� ������ ��� �� ������� ����� � ��� �� , ����� ������ ��� �� ����� ���� ?�������� ������ �������� ��� ��"���� �� �� ��� ���� ����� �#��� �!���� ���������� ����������������� � � ������� ������ �� ������� ������� ��� �� �� ���������� ������� B���� �������� ��������� �������� �� �� ��� � �#��� �� ������ ������� �� ��������� ������� �� ��� ���� � ����� � �� ���� ������� ������� % ���� ��� � ������ � �� ���� �� �� � ������������ ������ ��� �� �� ��� ���� �� �� ������� ���� ��� ���� 2��� � ���� ��� ��������������� ��� ���� �� ��������

��� ��-���� ���- ��� ������� � ����������� ��� �� ��� ���� ��� ���������� �������� ��� ������

��� "����� ���� � ��� �� ��� � -. �� ����� ��� ����� ����� �� ����������� �� ���

��� , ����� ������ �� ��� ���� � ��� ������ �� � �� ��� ������� ������� ���� � ������ ��� �� �� ������ ������ ���� �� ��� ���� �� �������� ��� ���� ��� �� �� �� � ��

?������� ��� ������� � ��� 2��� ��� ��� �������� �� � ���� � � ����*.��� � ��� �� � �� ������ �� ��� �������� ������ �������� � �� ����������� �� ��� ������ �� ��� �� ��� � ������� � �"���� ��� ������� ������� ��� ��� ������ �� ���� �� ��� �� ��� �������� ���� ��� ������ �� ��� ����� ��� ��� ������� ��� ��� ��� ���������� ��� ��� ��������� �� �� ����� � 5������� ��� ����� �� ���� �� �� ��� ���� ���� ����� ����� ���������� �� � �� ������ ������ ��� ����� ��� ���� �� ��� �� ��� ����� ��� � ������� ��� ����� ���'� ���' �� �����'���������� �� � @���������� ������� �� ���� � �� ��� ����� �� ���� ��� 0 ������ � ?�� >�((� ���� ���� �� ����� �� ������� �� ���� � ���'���������� ��� ����� �� ����� �� � �����'���������� ��������

��� ������ �� ��� �������� ������ ��� ��� ����� �� ���� �� ��� �����"������� ������� /�� ����� ���� � ������� �� ���� ���������� � ����������� ��� ��� �� ������ ���� � ���� ��� ������� ?������ �����'��� ����� ���� �� ���� �� ������� ��������� �������� ������ �������� � ��� 4���� E����� ���� &1�2 �� ������ ���� ���� ����� � ���� � ?�� >�(+ ��� �������� ��� ���� ��� ������ ��� � �������� �������� ������ ���� ��� ����� �� � ���������� ��� ����� �"��� �� �� ��� � ���� �� ���� ����� ��� ���� ��� ������ ����� ��� �� � ����� �� ��

������� ��� � ����� � (>>

Page 177: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

������� ����( + � ������ ��� ��������� ��� ��� ��� ���� D�� �� �� ������ ����� ��� ������� ��� ����� ������� � �������� ��� ���� �� ��� ������ �� ��� ��� ��� ��� � ��� ���� ��� ��� �� �!����� ���������� ������������ % � ��� ���� ����������� �� �������� ���� ��� ��� �� ���� �� � � ��� ��� �� ������� �� �� ���� ��� ������ ���� ��� ������ �� ���������� �

$��������� ��� ��� �� �� ����� �� ���� ��� ��� �������� ������ �����'��� ��� � ������ 9

:�; &���� �������� ��� ��� ����� ���%:�; ������� ����� �� ���� ��%:�; ������� ���������� %:� ; � � �������� ������ %:�; ���� ���� ��� ������ �

��� ���� �������� � ����� ���� � ������ � ������� �� ����������� �� � �������� ���������� ��� ���� �������� ��� �������� �� ����'����� ��� ��� ���� �� �� ����������� D��� D�� @��������� �� ��� ����� ���� � ()..� ��� ������ ��������� �� ��� �� ��� ������ ����� �����0�������� ��� �������� �� �B7 � ��� ���� 5��� � ��� ������ ��

���� ���� ���� � � ����*��� �

���� ���� �� ����� ��� ��"������� ������ ��*��

(>. ����� ��� ��� ��

Page 178: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

���� ��� �� �� ����� ������ ������� �� ��� ����� ���� ������������� ��� �������� ��� ����� �� �� ��� ��� ���� ��� �� ���� �������� ������� �������� ���� � ��� �������� �������� ���� ���������� ������� �� ������ � ���� � ��� ��� ���� � ����� �� �� �#����� ���� �� ������� ��� �� ������� ���������� ��� ��������� ������ ����� �������� �������� �� � ����� ��� �� �� ������ ��� ����� �� ������ ������ ��� �������� �� ��� ��� ��� ��� �������� �������� �� ��������� ������ ����� ��� ��� ��C ������� �������� ������ ����� �� �� ��������� ����' ������� ��� ����� �������� ��������� ������� �� ��� ��� ��� 2��� ��"�������� ������� �� �� ��� � ��������� �������� ������ ������� ������ �� ������ � ��� ��������� ��������� $������� ��� ���� ���� � ������������ ������ ���� ���� � ��������� ��� ����� ��� ������� �� ��� �2��� �

��� ��������� ��� �������� �� ��� � � � �� ���� ��� ������ ������ ����� ��C �� � ��� ���� ���� � ?�� >�(,� 5��� � ��� ��� �� �� ������!�� ��� �� ���� �� ������� ��� ������� ��������� ���� ��� �� �� ���������� �!����� ������ ��� ��"���� ��� /���� 8���� 0����� :/80;�/���� :/;� $����� :$;� ������ :�;� ?�� � :?; ��� ������ ?�� � :�?;�

&0B031& $�05�D��H $�08&02&$ ?72 G0$$18312 $��G$

?������� ��� �� �� ��� ����� ������ � ���� ��������� � ()F-� �B7 ��������� �� ������� �� �� ���������� ��� $7D0$ ��� ��� ��� ��������� �� ��� G� ����� $�� @�� ������ 2��� ()F=� ���� ��"���� ����� ����� ��������� ������%

:�; ��� ����� �� ��� �� ���� 3< ���� ����� �� (> ������ ������ ����"������ ���� ��� ���� ��� ���� �� ��� 3< ���� ������ �� ���� ��*�*(> � ��� �� �� ��� ������ �� ��� ���������� ����� �� ++ ������ ������� ������ ��� ��� ���������� ������ �� +- ������ ��� ��� ������'���� �������

���� ���� / �� ���� "��-���� 0"��� ����� ��� ����������� �� ��1

������� ��� � ����� � (>-

Page 179: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

:�; ��� �� ���� 3< ���� �� ������� ���� ��� ��� � ��� ���� �� ����� ����� :�� -> �� ���� ���� ��� "���� �����; �� ��� ��C �� �� ��� ������ ���� ������ ��� ���� ��� �� ��� ���� �� � ��� ��� ��(+* 8��+ ��� �������� ��9

�� ���� 3< � ������ ������

� ��������� *�*= � ��� ��� �� ���� *�(* �

����������� ���� �� ������ �� � �� � �� �� ������ ��� B� ��� �� ��������� ��� ����� ��� ���� �� � �� ������ ���� ��� �� ������ ������� ��� ���� �� � ��������

D7$$ 7? $�05�D��H 78 32748&�83

��� ������ ���� �� ��� ���� ��� �� ����� �� ��������� ��� � ���������� ����� � @������ ,� �� � � �� �� ������� D�� ��� ���� �� ��� ���� �� ��@�� ��� � ������ ����� �� �� ������ ��� ����� ��� �������� �� �� ����:?�� >�(=;�

��� ���

��� ������ ������ �� ������� � ������ ��� �������� �� � � �� ��� ���3B ��� 0���� ��������� ��� ������ ������

��� ��3B ��� �E3 �� � � 3B � �

�EB

� � ��

��� �������� �� B �� B ���� � �� ���� � @������ , �� :�;� ��� ���� �� 5��� �� ��� ������� �� ��� ����� �� ������� �� ��� ��������� :�;� ��� ����� �5B ��� �� ��� �!����� � $ ��� ������ �� � �������� ��

512���83 08& �@1 806�30��78

0 �� �� �� ����� ��� ��� �� �� ���� �� ��� ������ �� �������%��������� ������ ��� �� � �� ��� �� ���� � �� ������� �� �������&� ��� �������� ������� �� ��� B� ���� ����� ��� �� �� �� ���� � ����� ����� �� ������ ��� ��� �� ������� �� ������ �� �������� �� ��� �D��� ������� �������� �!���� ����� ����� � ��� ���� �� ��� �������� ���!��� ��� ��������� ��� ��� �������� ����� ��� �� ���� �� � ����� �

(>F ����� ��� ��� ��

Page 180: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

$���� �!���� ����� � �� ������� ��� �������� � � ��� D����C 2�� ��� ��� ���� ��� ������ �� �!���� ��������� �� ��� ���� �� � �� ������������ ����� � ���� ���� � ��� �� �� �� �!�� � ��� 2�� ��� 5������ ��� �� �� ���� �� ��� ��� �!���� ��"���� � �� � ������� ��� ��� ���� ���������� �� �� ������� � �� �� ��� � ������� ����� ����� �� �� ��� �� ������� � ����� �� ����� ��� ��

��� �� �� ��� �� �

2���� ������� �� ���� (>* ������� ����� �������� �� ��� ������������B����� 7��������� :�B7; ��� �� ���������� ������ � ()>) �������� �� �� �� ��� 4���� 8���� � ������� �� ������� �'�������� ����� ���� ������ �� ��� "�� ��� ������� �� �� � �� ���������� ������� � � �� �� �� ��� � ������� ��� �������� ����� �� ��� ��� ������� �� �� ������� �� ������� ��� D��� D�� @�������� �� ()..� ��� ��������� ����� ���� ���� � (),* ��� � �� ����� ���� ��� ������ �� ��������������� @�������� �� ��� $����� �� D�� �� $�� :$7D0$; ���� � ()(=:�������� ��� 2������ � � ���;� � ()+)� ()=F� ().*� ()-= ��� ())*� ��� ��� ��� ��� ��� $7D0$ @�������� ������� ���� ���� ���� ������� ���� ������� ��������� ���� ��� ������ ��������� ������ ������� ������������ ���' ���� ������� � �������� ����� � ������ ������� ���'������ ����� �� �������� ��� ���� ����� � ��� �� ������ ?������� ���().* $7D0$ @��������� �B7 �� �� � ����� �� � �� ������� ������������ ��� ������ ��� ���� ��� ��� ��������� ���� ����� � �� �����'���� �������� ���� ��� ����� � ��� �� ����� ����� ��� �� �� �� �B����� $����� @��������

?�21

�� ��� �� �� ��� �� ������ �� � ��� � ��� ��� �� ������ ���� ������� ���� ��� �� � ������� ������ � �� ��� ��� ������ ��� ��� ��� �������D���� ����� ���� ��� �� �� ������� � �� ��� ��� ����� �� ��� �!�� �� ����� �� ��� �� ����� �� ��������*��� ���� � ())*� (>F ������ ���� ��� ��� � ��� �� ��� �!�� �� ���� ��� ��� ���� � /��� � ��������� ������� � � � ��� ��� � �������� ��� � ���� ������ �� ��������� ��� ���� �� �� ��� � � ������ �� �� ���� ��� �� � �� ��� ��� �������J������� ���� ��� � ����� ������ � ������ �� � ������� ���� �� ��������� � /������� ��� �� �� �������� ����� ��� ��� ����� ����� ��� ������ ��� ��� �� � ����������

:�; ��� ����� �� � ����� ����� � ����� ����������� ��� ������ ������� �������� �������%

:�; ��� ����� �� � ����� ������ �������

��� � �� ��� � ��� ���� � �� � �� ����� �#����� �� � �� � �� ������� ��������� 0 �� �� � �� �� ���� ������ �� ����� �����

������� ��� � ����� � (>)

Page 181: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

��� ������ ������ �� ����� � ��� �� ����� ����� �� � ��� �� �� ��#����� ���� �� ��� ����� 0������ ������� � ��� ��� ����� ������������� �� ���� ��� ��� � �� � ����������� �� ����� F* �@� ������������� �� �� � G� ����� �� �� �� � ������ ����������� ������� ��� ����� ��� �� �� �� ������ �� ��� �� � �������� � ����� "������ �� ������&��� � ��� ���� ����� ���� �� � �������

&�������� �� ������ �!���� � � ������ �� ��� � ��� ��������� ��'�� �� �� ��� �� ���������� ������� �� ������ ������ ���� ��� �����'��� ���� �� �������� ������� �� ��� �� ���� ���� �� �� �� �� �! � �������� �� � ���� ��� ��� � ��� �� �� �������� �� �� � ��� �� ���� ������� ���������� �� ���� �������� � � ������ � ������� ��� �

2�������� ��� ������� �� ��� ����� � ��� 4���� E����� ��� ��'����� � ��� B������ $����� :?�� 0������ ; 2��� ��� ����� �����'��� ��� �� 3��������� ���� � ��� � ���� ��� �� �������� ������� ������� ���� �� �������������� � ��� ����� ������ ��� ������� �������'������ ������� � /��� ��� "������ ������ ���� ��� �������� �� � �� ��� ��� ������ �� ��� �������� � ������� �� ��� ��� �� ��� ����9

:�; ��� �� ������� � ���� ���� ��� �� �� �� �! �� ��� �������� %�� �� � ������� ��� ����� �� ����� ��� �� � ������� ��� �� ������� ��������� � ����� ��� ��� �� ��� ���%

:�; � ������ �� �#��� ������ ��� ����� �������� ��� �#��� �� ������� �� �� ��� ����� ����� ����� ������%

:�; ���� ����� �� ���� �� �������� ��� ��� ������� � ������� ��� ��� � �� � ���� ���� %

:� ; �#��� ���� �������� ������ ��� ��� ������� �� ��� ��� � ���� ��������� � ����� %

:�; ��� ������ ���� ��� ������ �� ��� B� ��� ��� � ��� ������ ����"���'��� ��������

$��� ����� ����� �� �������� ���� ��� ������ ��� ��� ��� ��������� � ������ �� ��������� @����� �� ������ �� ������ ��� ���� ���� �� ������ ��� �� ��� ��� ��� ����� �� ������ ��� �� �� ���� ��� ���� ����� ������ �� �� �� �������

D�?1'$06�83 1I4�GB18�

$�� �� � ������ �� ��� ����� ��������� �� ��� ������ ��� ���� ���� ������ ������ $������� ������ ���� ��� �� �� �� ��� ��� ����� 3�������� �#��� ������� ��� ���� ��� �� �� ������� ��� ��� ��� �� ������ ������ � �� ��������� ��� ��� �� � ��� �� �� (> ������ ��� ������ �� �� (*������ � ����� ���� ���� ������ ������ � ��� ���� ������� � ��������� �������� $7D0$ -=� B����� � ��� ��� ����� � ��� ���� ������ ��� � � ������ ���� �� �� ���� �� �� �� ��� ���� ����� �� ��� ����������� ������� �� �� ����� � ���������� � ����� � �� ���� ���������� ���� ��� ��� ��� ��� ��������� ������� � ��� ���� ��� �� �

(.* ����� ��� ��� ��

Page 182: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������������ ��������� ������

08@�72�83

D�� �� ��� ��� ��� ��� ����� �� �� ��� ���� ��� ����� ����� ��� ��������� ��� �����J�� ��� �� ����� �"������ ��� ����� ��� �������� 5��������� ����� �� �� ���� �� ���� ��� �� ���� � ��� ���� �� ��� ��� ������� ���� ��� �� ��� ��� ��� ������ ��� ����� ������ �� ���� ��� �� ������ ��� �� ����� �� �#��� ������ ����� @�� ����� ���� ����� ���"������ ������ �� ����� ��� ��� ������ ��� ��� ���� ��� ������ �� ����� ���� ��� �� �������� ����� �� �� �

0 ���� ����� ����� ��� "���� ��� ���� ���� � ��� ���� �� �� ���� ���� � �� ����� :��� ��� ������ ���;� �#����� ����� ��� �� � �� �����

1#��� �� ��� ����� � ��� ��� ���� �� ��� ���� �� ������ ���� ������� ����� ��� ��� ������� ����� (* � �� � �� ��� � �������� ����#��� �� ��� ������ ������ �� � ���� ��� ������ �� ���� ������ ��� �������� �� ������ ��� ���� �� ��� � ���� ��� ���� ��� ��� �� � �� �#����� �� ��� � ��������� ���� �� ��� ����� ����� ?���� >�(>�

�������� ��� ������ ���� �� ��� ����� ����� �� ������ �� ���� � �������� ���� ��� ������ ���� ���� ��� ����� ��� ��� ��� ���� �� ��� ������� ��� ����� ���� �� ��� ���� ����� �� ������ ������� ���� �����

��� ����� ����� �� ����� ��� ������ ��������� �� ����� ��� ��� � �� � �� ��� ������ � 0 �!����� ���� ��� ����� �� ��� ����� � �� ��� �����'���� ������ � B����� ���� ������ ���� ���� ����� ���� � ��� �� ���� �� ����� ������ � �� ������� �� J����� ������ ������� �� ����� �� �

���� ���� 3�������������� � ���� ����

������� ��� � ����� � (.(

Page 183: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

&0B031 @78�27D

��� �������� �� � ������ ������ ���������� �������� � ����������� ����� ��� ��� �� ��� � 5��� � �� � ������� �������� ���� ���� �� ������ � ��� ���� ������� ����� ��� ����������� ����� � ���� � ����� �� ��� ������� ��� ���������� � � ��� �� ���� ��������������� ��� B� ��� �� � ������� �� ��"���� �� �� ������ ��� ��������� ������ ������� � �� ���� ��� �� � ����� ��� ���� �� �!�������������� ��� �� �� ��� ���� ������ ������ ���� ��� ���� � �������

��� �� �� ������� ��� �� � ����� ������ �� � ����� ��� ������� �� ����� ��� ����� ��� �� ���� ������� ����� ��� �� �� ������ �� ������ � �� � � �� ���% ��������� ���� �� �������� � ������� � � ��%��������� ���� ��� ����� �� � �� �������� �� (> ������ �� ���� ��� ��������� � ����� �� ��������% ����� ������� �� ������� ������ ������% ������� ������ ��� ���'������ � ��� ��� �������� �� ����������� ����� ������ �� ������% ������� ����� ��� �������� ��� � ����� ������� �#��� ��������� ����� ��� ��������� 0�� �������� � ��� ��� �� ������� �� �� ��� ������� �� ����� �������� �������

�� � ��� ��� ��������� ��� ������ ���������� � � ������ ������'���� ��� ������ �� ���� ������ �� � ��� ��������� ��� �� ��� ���� �� ��� �� ��� ��� � ����� ��� ����� � �� ������ ������� & ������ ���� ����"������ ��� ������ ����� ��� ��� ��� ��������� ���� �� ����� �� ��� ��� ���������� ���� ��� ��� ��� ����� �� ��� ���� ��� �������� ��� ��������� ����������� 0� � � ������ ��������� �� ��� ��������������� ��������� ��� ����� � ��� � 0 �������� �� ��������� ���'���� �������� � ��� ����"������ � /�� �� ����������� ��� ������������ �#�� ���� �� �������� ��� �� ��� ��� ����� ������� �����

5��� � � �� �� � �� �� ��� �� �� �� ���� ��� � ������� ��� �� ������� ������� ����� ��� ������ �� ���� ������� �� ��� �� ��� ���������� � �� ����� ��� ����� �� ����� �� �� � �!������ ���� ��������������� ��� ������ � ���������� �� ��� �� ���� �� ��� ��������� ��� ������ ��� ��� ������ �� ��� ������ ������ �� ������� �� ������ ��������� ������ ��� ����� ����� �� ����� B������ $����� 2���'����� ������� ���� ����� ������� ����� ���� ����� ��� ����� - ������ ����� ����� ��� ���� ��� 0 ������ ������ ����� �� ������ � �� ������ �� '������ � ��� ������ �� ������ ���� ����� ������ � (>����� � ?������� ������� ��� ��� � ��� ������ ������ �#�� ��� ���������������� �� �������� �� ����� �� ��� ����� �� ���� �� ����� � ���� ��� ������ ��� ��� ����� ��� ����� �� ������ ��� �� ������� �� ����� � ��� � �� ����

�� ! ��� ���� �� � ���� ��� � � � ���� ����� ��� ��������� ��� �������� ���� �� ������ *� ���� ������������ �� * � =�>

�� �� � � ���� �

����� � ��� ������ �� ����� ������� �� ��� ���� 4*!� ����� 4 ���#��� �� �������� �� ��� ����� 0 ���� � ����� �� *�.+> ��� 4�

����� � ((

=!�� �,� � ��� ! � �+

(.+ ����� ��� ��� ��

Page 184: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

��� � � (> � ������� ����� (. � ����� ��� �������� ����� ����

((

=� �

=� *�*++> � = � (�*+> � .* � (+ ����� �� ��� ����� ��� ������

48@7B?72�05D1 @02371$

3���� ��� ����� ��� ����� �� ������� � �"�� �� ��� �������� ������� ��� ��� �� ��� ����� ��� ��� ������ �� ���� ������ �� � �� ��� ������ � ����� ������� �� ���� �� � � ��� � ����� �� ������� � � ���� �� �� �� ������ � ���� ������ �� ���� �� �����

�� ��� ��������� ������� ���� ������ �� ��� ����� �� �� ���� ��'����� � ���� �� ���� �� � ���� � ��� ���� ���� ����� ��� ��� � 3��� ��� ���� ����� ��� ��� ���� ��� �� ���� �� ��� ������� �� �� ����������� ���� � ������� ���� ��� ��C ������ ������ ������� �� � ��� �� ��% � � �� � ��� �� ���� � ��� ��� �� � � ������� ��� �� �������� �� �� � ������ ����� �� ����� ��� ��� ���� � ������ �� �� ����� ��� G������� ��� ���� �� �� ��� ������� � ������ 9

:�; �� ���� ���� ����� � ����� ����� ��� ���� ��� ����� ��� ����� ������� A ���'������C ��� ������ ��� ���� ����� � ���� ���� ����� �� ����� � ��� ���������� ����� �������� ��� � �� �� ����� �� ��� ���� ������

:�; �� ������� ���� ����� :�� ��� ��� ����� ;� ����� ����� ��� ����� ���� ����� ���� �� ��� ��� � ����� �� ��� ����� ��� � �� ����� �������� ������ ���� � ��� � ������ ����� ���� ��� ��������� �� ��� � ��� ��� ��� � ��� ������� ���� ����� ��� ��� ����� ������� �������� /��� ��� ��C ������ ���"����� ������ ��� �� ������� �� ���� ���� �� ������ ���� ������� ��� ����� �

:�� ���� ���� �� ��� ���� � ��� ��� ��� ���������� �� �� ������������ ��� ��� �� ���� �� �� �� ����� �� ���� ����� ��� ������ ������� �� ������� ���� ��� ������� �������� ��� ��� � �� �� ������ ��� ����� ����� ���� ������� ��� �����;

:�; �� ���� �� � �� ��� � ��� � ������ �� ���� ���� ������ ������'��� � ���� ��� ���� ����� ��� ����� �� ���� ����� �� � ���� ��� �� ������ �� ����� ������ ������ ��� ���� ����� (+ ������ � ��� � � ����������� ��� ��� ������ ��"���� ��� ��� ������ �� ������ �� �� ���'���������� �� ���� � � � ��� ������ ���� ������� �� ���� ��� ��������"������� � �� ������ ���� �������� ��� �� � �!���� ������������ ������ ���� �������� ������ ������ ������� �� ��� ����� ��� ������ ������ ������� D����� ���� ����� � ��� ����� �� ��� ���� � ���� ��� ��� ������ � ��� � ���������

7� ��� ������ ��� �������� � ���� ��� �������� ��� �� �� ������ �������'���� ���� ��� � ������ ���� �� �������� ���� �� ����� �� ������ ��� �� ������� ��� ������ ��� �� ����� �� ��� ������ � � �� �� �� � ������� ���� ������ ����������� ����� � ��� �� ������ ?�� ����� ��� ������ � �� ����������� "��� ���� ����� ����� ��� ����������� �� � ��������@������ �� ����� ���� �� ���� �� ���� �� � �� ��� �� ������ � � ����

������� ��� � ����� � (.,

Page 185: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

����� �� ��� �� ��� � ����� �� ������ ��� ����'�� � ��� ����� ���������������� ��� ���� ��� � � �� ���� �� � ��� ��� �������� ���� ������� ��� ��������� � ������ � &���� ���� �� �� ��� ������ �������� � ��� ����� F ��� ��� �� �������

2�������� � � �������� ������ ���9

:�; ����� ������ �� � �������� �� ���� ����� �� ���%:�; ��� ������� �� ��� �� ���� �� ������ ����� �� ����������%:�; ���"���� ��������� �� ������� � ���� �� �� ������ �� �� ����� ��

������%:�; � �������� �� ��� ������ ��� ������ � ����

@�!����� �� ����� �� �� �������� �� �� ��� ��� � ����� ��"��������1���� �� ��� �� ����� �� �� ��� ����� ��� ��� B������ $��'

��� :&������� 3��� ; 2��� � 5��� � ���� �� � ���� ����� �� ����� ����� � � ������� �� ������� � � �� ����� �� �� ������ ��� ������ �� �����' �� � ��� �� ��"��� � ���� ����� 3������ ��������� ��� ������� �8���� B������ ��� 1���� �� 2�������� ��� ��� � �� � �� ������� � ������� �� ����� ��� ������ ������������ ��� ������ �� ����� � �� ��� ��� ���� ����� �� �� � � ��� 5��� 6��� �� K������ ���� ��������� � �� ��� ���� ����� ��� �� ���� ���� � �������% ���� ���� � �������� ��� ����� ����� �� ������ ����� ������ ��� �������� � ��� ������� ���� � 8� �� �� ������ �� ������� ��� ���� �� ��� �!�� �������� � �������� ��� ��������� �� �� �� ��� ����� ������ �� ��������� $������� �� �� �������� �� ����� ��� �!�� �� ��� ����� ����� �� ��� ��� ������� ���9

:�; ������ ��� ������� ��� �� ����� �������� %:�; ���� ��� �� ���"���� � ������� ��������� ��� ��� �������� �� ���

������� ��� ������� ���� ��� �� �� � ���� �� ���������� ����%:�; ������� ��� ���� ����� ��� ����� �� ��� �� ��� ��� �� �� ��

������ �� �� ������ �� ���� �����%:� ; ������� ��� ��� ������� ��� ������ ����� � ����� ��������

1�� �������� �� ������������ ���� �� � �� ������� �� � ������� � ����� �� ������� �� � �� ��� �� ��� ��� �� ���� �������� � ����� ���� ��� ��� �� ��������� �� ������ ��� ������% ������� �� � ���� ��� �� � �������� ������� D"�� �� ����� �� ���� �������������� ���� � � ���� � ��� ������ ��� ���� ��� ��� � ��� � ����� � ������ ���� � ������� � ������� 2������� ������� �� �� �� ��� �� �������� ������� ������ � ������� �������� ������� ���� � � �������� ���� �� 1��� ��� ������ ��� �! �������� ����� �� � �

84@D102 B0@��812H

0 ������ ������ ���� � ���� �� ������ �� ���� �� ������� ���� �������� ��� � ������ ������ ���� �� ��������� ���� �� �������� �����'��� ��� ���� ������� �� ������� � � ������ ���� ����� �

(.= ����� ��� ��� ��

Page 186: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

���� ������ �� � ���� �������� �� � ������� ��� �� ���� ����� ��� ������� ����� ��� ������ � /������� �� � �� �� ����� ��� ��� ������ ����� ���� ���� �������� �� � ������ ����� ��� ��� �� ����� �� ������� ������� ��� ����� ���� ���������� � ��� ������ ��� ������ � ����� ��� �������� ���9

:�; ����� ������ ��������� �������� �����'��� ��� ������ ���� �����'�� � ������� �� ������� ������������ 0�� ��� ����� ����� � ��� ������ ����� �� ������� �� �� ��� �� � �� �������� �� ������ �� ������ ����� ��� � �������� �� ��� �� � ������ ������� ��� ��� ��*����������� ���� ������ +*** ������ �� ������ ��� ����� ���� ������� ������ ������� � $�� ����� ���������� ����� ��� �������������� � 1����������� �� ��� ������� �� �� �������� � �������������%

:�; �� � ������� �� �� ������ ��� � ������ �� ���� ��� �� �� � ����������� � �� ������ ��� �� ����� ��� �� ����� �� ������ � ��������� �� � �� ��������� �� � ��������� �� �� ��� ���� ��� ������� ��� �� ��� ���� ��� ��� ��� ���� �� ��� �� ��� �� � ���� ������ ������ $����� ���� ��� �� � ���� ��� ��� ������� �������"������ ��� �������� ��� �������� �� ��� ������� ��� ���� �� ����� �� �������� �� ������ ���� �� ������ ��� ���� �� �� �������� �� ��� �� �� �������� �������

��� $7D0$ @�������� ���� ���� � ��� �� ������������ ��� ��� ����� �� �� ��� ������ ������ ��� ��� � ���� ��� ���� ���������� ���������� ��� ��� �� ����� ���� ���� � �� ������ �� ��� �!������������� � � �� ������� ���'���������� ������� ��� ��"����� ���B������ $����� 0� ��� ��� �� ����� ���� ���� ��� ������������ �

��� � ������

64D81205�D��H 7? /02$��G$

�� ��� ������ �� �� �� � �� ��� ������ �������� � 0�� �� �� ��������� ��� ��� �� :��� ������ ������� �� ; �� � ��� ���� ����������� ��� ����� �� � �� �� ����� � ������ ������ �� � ������������ ������ �� ��� � *����������� �� ��� �!�� �� � �������� ������� $� ��������� �� ������ �� ������ ��� ����� �� ������� �� ���� � ������ �������� � �� ����� �� ������ �� �����C ������� � ��� � � �� ���� �� ���� ������ ���� ��� ������� ��� � ������ ��� �� ���� ��� ������ ���� ���� ��� ����� ��� ���� �� ������ ������ ��� ����� �� ��� � ������ � ��� �� � �� ���� �� ��� ������ C ������� � � 6���� ���������������� ��� ��� ������ � ?�� >�(.� ���� �� �� � �������� ������� ����������� ��� �� ��� ��� �������� ������� �� ����� ��� � ��"��� �#��� �������� �� ��� ��������� ������ ���������� �������� ��� ����������

0� ���������� ����� �� ����� �� ������ ��� �� � ���� ������� �� �!�� ��� ���� � ?�� >�(-� ��� ��� ���� ������ �� �� ��� ����� ��

������� ��� � ����� � (.>

Page 187: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

������ ����� ����� ���� ��� ������ �� ��� ����� �� ��� �� � ��� ������� ��� ���� ���� ��� ����� ��� ���"���� �� ��� � ���� �� � �� �������������� ���� ���� �� ������� �� ���� �� ��� ��� �!�� ��� �� �

���� ���% 3 �*���� ��� ��� � �����-

���� ���& ������� � �� ��������� �7� �� �

(.. ����� ��� ��� ��

Page 188: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

����� ���� ��� ����� �� ��� ������� ��� ���� ��� ��� �� ��� � ��� ������ �� ���� �� ������ ��� �� �� ����� ��������

��� ����� �� �� ������� �� �� ���������� ����� �� ��� ��� ���� ���������� ����� ����� � ���� �� ��� ������ �� ��� ����� ��� �� ���� ������������ ��� ������ ��� ��� ������� ��� ��C ������� �� �� ��� ����� ��� ���� �������� ��� ���� �� �� ��� ��������� �� ��� �� ��������� ���� ��� ��� � ���� ��� ��������� �� ��� ����� �� ������� �� ��� ��� ��� � ����� ��� ������ � ����� ��� �� ������ � ��� ������$�� ������ ���������� �� � ��� ������ � ���� � �� ��� ���� �� �� ��� ��������� �� �� ��� �� �"������ ��� ������ ���������� ���� � ������ ������ �� ��� � ��� �� ��� ������ �� �������� ?�� ���� � ��� :���� � ������ ����� � ��������; � ��� �� ��� ��� �� ����� ��� ��� ����� �� � ��� �� ��� � � ���� �� ��� �� �� �� ���� ���������� ���L�� ����� ��������� � �� ������ �������� �� ���� ������� � B��� � ����� �"������ ��� �� ����� �� ������ �� �� ��� � �!������� ��� � � ���� �� � �� ���� �� ��� ��� � ����� �� ������ � ���������� �� �� �� �� � ���������� ��� ����� ����� ��� ������� �� ���� �� ���� ���� ���� � �� ������� ��� ������ ����� ��� �� ������ ��� �� ��� � ��� ������� � �� ��� ����� ��� ������� �!�� ���� ��� ����������� �� �� ��� ��������� ���� ��� ��� � ��� ��� ��� ���� ���� � ����� ��� ��� ����� �� ��������� ��� �� � ��� �"������ ������ ���� ������ � ��������� �� ��� ���������� �� � �������� ��� ������� ��� � �� �� ��� �� ��� ��� ������ ���� � ������� ��� �� �� � ��������� ��� � �������� � ����� �� ����� ��� �������

0 � ����� �� ���� ����� ���� ���������� �������� � ���� ������������� � ����� ������ ��� �� ��� ���� �� ������ �������� ��� ��� �������� ��� �� ���� ������� ��� �� ��� �� � ���� ��� ���� �������� �� �������� �� ����� ��� ��� �������� �� ������� � �� ���� �� �� �� ������� �� ����� $���� ������� ��� ����� ����� �� ���� � � ���� ������ � ����� �� �� ��� ����� ��� � ������ � �� ��� �� � ����� �"��'���� �� ���� �� ����� �������� �� �� � ����� �� ��� �� ��� ��� �� ����� �� �� �� � �� ���� �������� ��� ������� �� �� �� ��� �� ������'�� ����� ����� :�� �� >** ��; ����� �� � �� ��� ���� �� ��� �� � �� ��� �� �

�� ����� �� � � � �� ��C ������������ ��� �� ������� ��� ���� ������� ��� ��������� ��� ��� �� �� �� ��� �� ��� �� �� �� � ������������ � ����� �� � � � ��� ��������� �� ����� ���� �� ����� �� ��� ���������� ��� � � �������� ��� ����� �� � �� �� ��� ���� ��� ����� �������� ����� ������ �� ������ �������� ��� ������ ������ ��������1 �������� ��� ��������� �� ��� ������� �� ��� �� ��� � � ��� �� ��������� ������� :���� �� ����� ��� �� ���� �� ����� �������;� � ���'� ���� ?�� ��� ���� �� ����� ��� ��������� �� ��� ������� ������� ������������ ���'�������� � � �� � �� � ����� �� ��������� ����� ��� ���� ��� ����� �� ��� ������� ���������� �� ���� �� � ������ ��������� � ���� �������� :�� ������ ���� ���� ��������; �� ����� ��� ������� ������'������ ��� �������� ��� ��� � �������� ���� ���� �� ���� ������� ���

������� ��� � ����� � (.-

Page 189: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

�������� � � ���� � ����� ���� ��� � � ���� ��� ��� ���� �� �������� � �� �� ������� ������� ��� ��� ��������� �� ��� ����� �� ��� ��������� ����������� ��� ��� �� ��� ��� ��������� �� ����� "����������� ����� ��� �� � � ������ �� �#���� ��� ���� ���� ��� �� ��� �� ��� �������� ����������� ��� � ����� ��� ��� ���� ������ ������� ���� :������� �� ����� ������ ��; ��� �� ���"���� �� ������ ��� ��� ��� ��������� ������� � /��� ���� ������ � ������ ��� ������ ���� ���������� ��� ������ ���� �� ������� �� �� �� ������� �� �������� ����������� �� ��� � ��� ������ �� ����� ���������� ����� � 0� ��� ���� � � � ��� ���� �� �"���� �� �� ����� ��� ������ ���� ������� ����� �� ��� ��� � ������ �������� ?�� � ����� ��� �!��������� ���� ���� ��� ���� ��� ������ ��� ���� �� � ���� ��� ����� �� ���������M 2���� � �� � �� ���� �� ���� � ���� ��� ��� ��� �������� �����

7!�� �� ����� ��� ��� �� � ������ �� ������� ��� ��� �� ���� ����� ������� 3� � ������ ��� �������� ������ �� � �� ������� �� ��� �� ��� �� �� �� ������ ��������� &��� � ��� �� ��� ���� �� � ���'������ � ��� ��� ������ ��� ����� �� � ��� ����� ����� 0 ����� �� ��� ������ �� �� � ���� ���� � ������ ������ �� � � ��� � �!�� �������� �� � ���� ����� ��� �� ��� ��� �� � �������� ������ ���� � ��� ��� �� ��� �� �� �����

��� �!�� �� � ��C ������ �� ��� �� � ��� �� � �� ������ ���% ��� �� ���� ������� ������ ����� ���� �� ���� ������� �� � ��� ��� ���� ������� ��� ���� �� ���� � �� �� ������ ���� ��� ����� �� ���������� �� ��� ����� ��� �� ������ ������ ��� ���� ��� ���� �������� ������� �� ���� �� ������� ������ ����� �������

0 ���� ������� �� �������� �� � ��� �� �!����� �� ��� �������� ��������� � ����� ��� �� � 1�� ���� ��� ��� ���� � ���� ���� ������������ ����������� ���'�������� ���� � � ���� ������ �� � ���������� ������ ���� ������� ������ ��� ������� � ��� ����� ������� �����'���� ����� �� ��� �� ����� �� � �� ����� ����� � ��� ����� ��� � 0 �� �� ���� ��� ����� ,* ���� �� ��� ��� ���� ����� ���� ���� +> ���� �� ��� ���� ��� � ������ ��� ��� �������� ����� ������� �!��� �� ���'���� ������ �� ��� ��� 0 �� ������ �� ���� ����� �� � ���� ��� ���������� ������

$��G $�380�421$

0 � � �� � ��� ������ ����� ��� ����� �� � �� �� ����� ������ � ������ �� � � ������� �� ������� ��� ������ B��� ��� �� ������ ��� � ������� �� � ��� ������ �� ��� ������ ������� �������� ��� ����������� ��� �� ������ ������� ��� ��������� ���� ��� ��� �� ����������� ��� �� ���� ��� ���� � ���� �� ��� ���� ���� ��� ������ �� ������� � �� ��� � �� �� ���� ���� ��� ����� ��� ���� �#���� � ���������� �� ���� ��� ������ ��� ���� ��� ���� ����� �� �� �!����� 1�� ������� ���� � ��� ������� ��� ��� �� ���� ��� ���� �� � ��� ��

(.F ����� ��� ��� ��

Page 190: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

�� ������ �� ����� ��� ��� ��� ����� ����� ��� �� � ������ � ������ ���� ��� ������� �� �� � ����� ���9

:�; ��� �� �� � ������� ������ � ��� �� �� � �� �� ��� ��� �� � �� ������� ���% �� � ������� �� �� ���������� �� �� �� � ������������� ����� ���� ����� ����� ��� � �� �� ��� ��� �� ������ ����� ��� $�� ������ � �� �� � �� �� �� �� ����� ���������� � � ��� ���������� �� ������� ����� ��� ������ ���������� ����� ��� �����C ������ ��� �� ����%

:�; � ���� �� ��� ������ �� ��� �� �������� � ��� ��� ������� � � ���� � ���� � ��� �� �� � �� �� ��� � �� � � � ��� ��� ���%

:�; ��� ���� ���� �! �� � �� ������ �� ����'��� ������� ��� �� ��� �� �� ���� � ����� ������%

:� ; ���� ��� ����� �� �� �� �� � �� �� ����� ��� �� ��� �� � �� ����� ���� � ����� ������%

:�; ���������� �� � ��� ���� � ��C �� ��� ��� �� �� � �� ��� �����%: � ; ����� ��� ���������� � ������� ����� ��� ��C ���� �� ��

������� ���� ���� ����� � �� ����

318120D 64D81205�D��H 7? $��G$

$�� ��� ���������� �� ����� �� ��� ��� ��� � ������ � ���� ������ ���� ��� � �� �� � ����� ���� ���� ���� ������ � �� ���� ��� ���'"���� �� ����� ��� �� ������ � ��� �� � ��� �� � � ���� ������� �� �������� �������� �� � �������� ����� � ��� ������� ?�� �������� � ����� ��� �� ���� �� �� � ���� ���� ��� �� ��� ������ �� ������ ��� �� ��� �� ����������� ��� ��� ������ � ��� �� �� ����� � ���"���� ��� �� � � ?��>�(F� ��� ���� �� ��� ��� �7 ����� ��� ��� ������ �� ��� ����� ������ �� �� �� ���� �!���� � ������ ������ ���� ������� 7( ��� 7( � �7 �� �� �������

�� ��������� ���� �� � �� �� ����� ���� ��� ��������� �� � ������������ �"��� �� � ������ � �� �� ������ �� �� ������ �� ��� �� � ��������� ���� �� ��� ���� ����� �� �� �� �� ��� �� ��� ������� �� ������������� ����������� ��� ������� �� �� �B7 � ()-,� ��� ���������

���� ���'

������� ��� � ����� � (.)

Page 191: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

�� ��� �� ���� ���������� ����� ����� �� ��������� �������� ���� ������� ��������� � ��� � ��� ��������� ���� � �� � ��� �� ��� �!��� ������ ������ � ��� � ���������� ���� ��� �� � ��� �� ��� ��� ��� �� � ������� ��� � ���������� � ���� ��

��� � ��� � ���

B�������� �� �� � �� ��������� ��� ��� ��������� �� ��� �� �� ������ �� ��� ����� ��� ������ �� ��� ��� G�������� �� ��� �� �� ������'�� ������ �� ��� ������ ��������� ���� ��� ������� �� ��� �� ��� �!���� �� ��� �������� �� ���� ��� ���# ��� �� ���% � ��� �� ��� � ���1��� � @������ �� $� D������ ��� ��� � ��� ����� 7���� �� �� � �� ������� ���� ��� ������ ��� �������� �� ��� ����

��� �!�� ���� ��� �� �� � ����� �� �� ������ �� �� ����� � ���� ������ ������� ��� ������ ��� ��� ���� ��� ����� ���� ������� ������������ ��� � ��� ����������� �� ��� ��J���� �� �� ��� �������� ������������ ������ ������J�� �� ��������� ���� ��� ��������� ����� �� ��� ��� ��������� ��� �� ������ ���9 �� ��� �� ������% ������ ��������% ���������� �� ������% ���������� �� ��� ��� �� ������% ���'���� �� �� �����% ��� ���������

A$�������C ���� ��� ��� �� � ���� �� ��� � ���� ���� ����� �� �� �B7 ������� �� � �� ���� ��� ���� ����� �� ������� ����� ��� � ���� ������� ���� ������� ������� ���� ���� ������ ��� ��� ��������� $���� ������������� ���� ���� � � � �� ����� ���� ���������� ��� ��� ���� ���������� ��� ����������� �� ��� �� ��� ��� �� ���� �� ������ ����!����� ����� ���� ��� ����� �� �������

0 ����� ����� �� ������� � ������� � ����� � @��� 0+.>� �B7C ��� 5��� �� ����� �� ����������� ���� ���� ())+� ���� �� ����� ���������� � �� ���� ��� � ������� ����� ��� �� ������ ������ �� �� ������� �� �� �� ��������� �� ���������� ������� ��� ������ ���� �������� ����� ����� �� �� �� ����� � @������ (>�

��� ������� � ������� ��� ���������� ���� � ��"���� ���� ������� �� �� ����9

� � �*�**+ � *�**)/��(�, �� �� ������� ��� �� ������ ���� ������� !�

! � ���� ����� � ��� ��������� �� ������ � ���������� � ���

� � ��� ��������� �� ������ ����� ������ ���������� ��

� � @�����������������������������������*�>3<�����������

��� 3 � �������������������������,* � ����>�

�� � ( � �� +>� �� � *� �� � ,*�

�� � �"������ ����� � ������ �

����� ��� ���� ����� �� ��� � �� ��"������� ����� ������� :�����������; � $7D0$ )*� 8��� ���� ����� �� ���� ������� �� ������� �������� �� ! ������� ���� ��� � ���� �������� ��� ��� ����� ��������� ������� �� � �� ��� ����� ����� � � �� ���� � ���� �� ���� ����� ������

(-* ����� ��� ��� ��

Page 192: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������������ ��������� ������

�� ��� �� �� ��� � ����������� ���� ������ �� ������� ��� ���� ������� �������� �� ������ � ��������� �� ��� ������ ���� ������� ���� ���������� ��������� 0����� ���� ��� �� ���� �� ������� ������� ���� �� ��� � � ������ ��� ����� �� ������ ��� � ����� ������������ ���� $�� � ��� ��������� � �������� ���� ��� ��� ������ � ����� ��� ����� ��� � ������� �� � �������� ��� ������ ��� �� ������ �� ����� ��� � 8��������� � � ������� �� �������� ��������� �� � �� ���������� �� ��� ���� �� ������� �������� ��� � ���� � ��������� �� ��� �� ������ �� ���� ����� �������� � ��� �� ��

�������� ���

0������� ���� �� �� ������ �� � �������� �� ��� � ������ ��� ����� ����������� 0 �� ��� �� ������ ��� ���� F � ��� ���� ���������� ��� ���� ��� � ����� ����� ������ � ���� � �!�� � ������ ��������0� ��� ������ � ��� ���� � ���� ���� �� ������ ������ (F � ��� ��� ������� ������ ������ ���� �� � �� ,* ���� �

6� �� �� �!�� ����� ������� �� ()-, ��� (+�*** ��� ���������� ��� �������� ��� ���� ������� �� ��� ����� �� ��� ,.�. � ���� ����� ��� ������������ �� - ������ �� ��� ���� �� � (> � ����� 0 (>�*** ��� ���������� ������ � ��� �� � ����� ���� �� � ����� ������� ��� 6D@@ !�������� � ,* � ���� ��� ������ ��� ��� ��� ����� �� ��� ��� �� �� ������(F � ����� ��� ����� �� ������ 1��� ���� ����� �� �� �� ����������� ����������� �� ������ �

B����� ���� ����� ���� ����� ���� A�����C ���� ���� �� ��������� ������ ���� ���� � �� ������� ���� ���� ���� ��� �� ������� �� "����������� � ���� ��� �� ����� ��� ����� ����� ��� �� �� ���� � 5� �� �� ���� �� �� � ������ �� �� ��� ��� � �� ����� � ���� ����� � ��������� ���� �������� ������ � �� �� ��� ������� �������� ���� ��� �� ����� ��� ��� �� � ������� ���� ���� ���� �� ���������� � �����

0 ��� � ���� ����� � ��� �� ����� ��������� �� � ������ ����� ��� � �� �� �������� �������� ��� ��������� ��� �������� ��� �'����� ����� ���� ��� ��� ���������� "��� �� ������ ��� ������������ �� ������� ���� ��������� �� �������� � ��� �� ����� �� ���� �������� ���� � �� ��� ������� � 5����� ��� ?������� ���� ���� � ��� �� ����� �� ����� ���� ������ ������� ��� ��� ��� �� �� ������ ��� ������ ������ ������ �������� �� �� � ���� ���� � ��� � ������ ����� �� �����'������ ��� �������� ������� �� ��� � �� �� ��� � ��� ��� ������������ �� ����� ���� ���������� ������ ����� �������� ���� �������� � ��� �� ��� �� �� �������� ��� � ���� � �� �� �� ��"��� � ���� ��� ��� ���� �� �� ������ � � ����� ����� ����� ��� ���'����� ������ ��� ������

@���� �� �� ������ ����� ����� ������ �� ��� ������ �� �� ��� ������ � ���� �� �� ������ ��� � ��� ���� ��� �� ���� ����� ����� ��� ��� �� �!���� � ����� �� ����� ��� ������� � ������� � ���� ����� �� ��� ��� � ��� �� �� ���� ���� �������� ��� ����� ������ ���� ���� �����

������� ��� � ����� � (-(

Page 193: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

��� �� ���� �� ��� �� �"���� �� ����� ���� ��� ���� ��� �� ��� �� � ���� ��� ���� � /�� � ����� ����� ����� �� �������� � ��� �� �� ��� ������� ��� �� �"���� �� ����� ��� �� �� ���� �������� �� �� ����� �

0 �� ���� � ����� ��� �������� �� � ���� ���� ����� ���������$������ ����� ����� �� ��� ���� � ��� � ��� � ����� ��� ���� �� ������ ��������������� � D������'���� �� ���� ��� ���� ��� ������� ���� ���������� ��� �� �� ������ �� �� ���� ���� ��

� �*�>���8 � �������( � �����*�>

����� � � ���� ��� �������� ��������� �� � ���� �������� ������ �� ���� >N ����� 8 ���� �������� � 8 ���� �� ����� ��� ������ �� ����� ����� �� ��� ���� ����� 2�� $��������� � �� ���� ����� �� ����� ����� ��� � ��� ����� �� ���� �� ����� ����� ������

2+� ���� (, �� ,* ��� ��� ������ ���� ������

0���� � ����� ���� � ��� ����� ������ �� � �� �� ��� ��� ���� ���� �� �� ���� ��� ����� ���� ���� �� ���� ������ ������� �� � ���������� ��� �� ��� ��� ���� ���� �

�������� ���� ���������

5� �� �� ���� ���� ��� �� �� ���� ��� ������ ��� �� �� � �� �������������� � �������� �� �� ��� ���� ��� �� � ��� ��� ��� ������ �������������� 4���� ��� �� ��� ����������� �������� �� �B7� B02G7D���"������� ��� ��� ���� �� �� ��� �� ������� ������� �������� � ��������� �� �� ���������� ��� � �� � �� ���� ��� � ����'����� �� �� � ���B������������ ��� � ���� ��� ��� ������ ���� � �� �� ��� �������������� � $�� �� � ����� ���� �� �� ������ �� ���� ���� �� ������$����� ��������� ����� �� �� ����� �� ���� ��� ����� ��� �� ��!�� ���O���� ���� �� �� ������ ���������% �������� �� ���� ���� �������������� % �� ��� �� ����� �� �� � ���� � �� �� ����� ���� �����'������ $������� ��� ��� �O���� ������ ��������� ��� ��� ���� ��� �� � �������� ���� �������� ��� ���� ����� ������� ������ $������ ���� ���� �� �� ����� ������� �� � �� �������� �� ���� �� ����

B����� ���� ���� ������� ��� ��� � ��� �� �������� ��� ��� ��' ����� ���� ��� ������� ��� ��������� ������ ���� ������ ?�� � �������� �������� �� ���� ���'������ ����� ������� ��������� :�5�; ����������� ����� K������ +**,� ?���������� �5�'���� ����� ��� ��� ������������ ��� ����

����� �

(� 0 ����� ������ � ��� ���� �� � ���������� ������ =+�- � ���� �� >�> ������ ������ �� �� ���� ������� �� +�== � � �� ������ �� ����� �� ������ (�F, � ����� ��� ����� /��� ��� �� ��� ��� ������� �� ��� ���� ����� �

(-+ ����� ��� ��� ��

Page 194: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

+* �, �� ��� � ����� ��� ������ ��� ���� �� ��� �� ���� ��� � ������� ������ *�, � ���� ��� ���� �� ��� *�)( � ����� ��� ����M ������ ���� ����� �!�� �

+� 0 ���'���� �� ��� (>* � ����� >* � ��� ��� +* � ���� ���� �� �� �������� ��� � ������� �� . � � ��� ������ 0 ���� ��� � ��������� �������� ����� +> � ���� ��� ������� ���� �� ��� ���������� ��� ������ ���� �� ��� ��� � ����� ��� ��� ������� ������� ��� ��� �� ��� ����� ����������

,� 0 ������� ������ � ����� .*** �, ���� �� ������� �� >�( � ���������� >�F � ���� ��� ���� �� ���� ��� ��� F*�> � ������� ��� .-�> � ������ �� � ��� �� �� ������ � �� � ������ ���� �� � ��� �� � �� ��� +F �������� �� ��� �� � @������� ��� ���� �� ��� ��C ������ ��� ��� ���������� ����� ��� ��� �� ������ +> ��

��� ��� ���� ������� ��� ������ ��� ���� �� ��� ��� � ����������������� ��� ���� ��� � �������� (=�> � ��� +F�> � ������� �� ��� �� ��� ������� ��� ���������� �������� >�+ � ��� �� �� ��� ����� ����1 ����� ��� ������� �� ��� �� ���� ��� ��� �� � �� �� ���� ��� �������

��� ����� ��� ���� ��� ��� ����� ��� � ������� 9

/G ���� � (F>* �+ D����� 5G � (.. �

@? ����� ��� �� � . �

3BD � >>* �

=� 0 �������� ���� �� �� ��� ���� � ��� F* � ���� ��� ��� ����� ,* ������� ��� �� ���� �� ' ���� �� ��� ���� �� ��� ���� �� �� �"���������������� ��� �� ���� �� (* � ������� ��� ������� �� ��� ���� = � ���� E3 (* ��

@������� ��� ������ ����� ��� ��� ����� �� ���� ��� ��� �� ���� ������� � � ���� �� ��� ������ � ���� ���� ��� ����� �� ��� ���� ��� ����!������ ���� � ��� � ���������

1�� �� ��� ���� �� ��� �������� (* � ��� �� �� ��� �� � �� ��� ������� ���������� ���� ���� ���� �� ��� ��� ������� ��� ������ 3B ����� ���� � ��� ����� ������� ������� ��� ����� ����� ��� �� �������� ������ �

>� 0 �� � ����� ++>> ������ ��� ((* � � ������ �� �������� �� � ��� ��� ���� ,,�> � ������� �� ��� �� � 0� ��� ����� ��� ������� ������� ������ ��� +�-+ � ��� =�*= � �� �������� 3��� ��� �������� ����� ����������� �� ��� �� � ����� ��� ��� ����� ��� E3 � >�*= �� �������%:; ��� ���� �� ��� ��� �� ��� ���% :; ��� ������ 3B �� ��� ���% :; ���� � � ��� ��� ��� �� ������ ��� ���

B��� ������� & �������� D@5 6@5 D@? 5BD 5B�

:�; :������ ; :� ���; :�; :� ���; :�; :�;

,�.. ++,> +�,+ +�+. .�)- +F-�= ,�-(,�,> ()-* (�-+ +�*F .�,, ,(+�- =�(=

������� ��� � ����� � (-,

Page 195: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

.� 0 ��� ��� ��� ��� ����� ��� �������� �� ��� ������� "�� �������� �� ����� ���� �� � ������ �� ((* � ��� � ���� +*.- ������ �� �������� ��� ��� � E3 �� >�*F �� 0 ��� �� �� � ������������� ������ ����� ������� ������� ���� @������� :�; ��� ���� ������� �� ���������� ��� ��� ����������� % :�; ��� ������ 3B � ��� ����� �������G������� �� ��� ������ ���������� ��� � ������ 9 ����� ���������.�( � ������� �� ��� �� � ������ �� ����������� .�( �� ���� �����,�*> � �������� � ���� �� ���� �� ((�>F �� ���� �� ���� � ������ ���� �� +)�- �+ �� �� ,�*> � ��������� ������ �� ���� ����� �����+�*( �� ����� ��� ���� ��� �� ������� ������������ ���� ��"�����

-� 0 ���������� �������� ,** � � (+ � � = � �������� ����� �� � ����'������ �������� �� ��� ����� ��� ��� �� ���� �"����� ���� ���� ��� ��������� � ��� �������� ����� + �� ?�� ��� ������� �� ��� ��������� ���� ��� ����� ���������� ������ ������ ������� �� ��������� ��� �� ��� �����������

F� 0 ���' ����� �� �� (** � ���� ��� +* � ������ ���� �� � ������� �� . �������� ��� (* � ���� ��� �������� ����� ���� +�+> �� ?�� ��� �������������� ����� ���� ��� ���� � � ����� ����� ���� ���������� � �������

)� 0 �� �� �� ��� ����� (>* � ���� ��� +> � ������ ���� �� �� ���� ������� ��F �� ��� �� � ��������� ��� F�> � ����� ��� ����� �� � ������ ������'����� ,* � ����� ������� �� ��� ���� ��� � �������� �������� �� �� ������� ������ ���� ��� �� :�; ��� ��� ������� �� ��� �� ��� :�; ��� ���������� �������� ����� � ��� ����� ������� �������� � �� � ��������

(*� 0 �� (+* � ���� ��� ������ �� � ����� ������� �� =�* � �� � � ����'���� ��� � ,(=*�,� �� ����� �� ������ >�( � ����� ��� ���� ���� �� ���= � ��������� ��� �GB � (+**� B@� � F*** ������ �L�� E5 � +�+ ���� ��� ����� �� ������� >�( � ����� ��� �� �

0���� ����� � ��� �� � ���� + � ����� ��� ���� ������������ ��������� � - � ��� ������ �� �� ��� ��������� ��� � �������� �� � �� ����� = � �������� =* �, ��� � ����� �� �������� =�> � ����� ��� ?G��� + � ����� ��� ����� ������ "���� ����� �� ���������� ��� �� �� ������ ������ =�> � ����� ��� ?G

B���� ��� ������ � ������ � � �����9 :�; ��� ���� �� ��� ������������ ����� ��� �����% :�; ��� ���� �� ��� ��� ���� ��� ����� ������ ,* �% :�; ��� � � �� ��� ��� ��� �� ��� ��� ��� � � ���� �� �������

((� ��� �������� �������� ����� �� � ,*�>** ������ ������ �����9

������� +(, � E5� =�FF ������ +-�= � E3� )�(= ��������� F�>, � �G@� =* ������L�3B�� (�F, �

��� �� �� ������ �� ���� �� ��� ������� �� ���� �� �� , ������� ��� ��� ���������� ���� �� �� + ��� ���� ��� ����� �� ��� ������� ������ �� � ��� �� ��� ��� ���� � � � �������� �� )(= �������

(-= ����� ��� ��� ��

Page 196: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

�� ����� �� � ���� ���� ��� ����� �� ��� ���� ��� ����� ���� ����� �� ���� �� +(�, � ��� ���� ��� ����� �� ��� �� ���� ������ � ��������� ��� �����

�� ������ ��� ������ ����� ��� ��� ��� � ���������� (F�, � ������ .�( � ��� � ���� ������� ��� ���� �� ��� ��� �� ��� ���������������� ��� ���� ����� �� ��� ��� ��� � ����� (+�+ � �� �������� �� �������� ���� � ����� ��� �� ����� ����� �� ����� ��� �!�� �� ��������� ����� �� �������

(+� 0 �� �� �� ������ (+* � ������� ����������� ���� �� � ������������� �� >�* � ��� ��� �������� �������� 9

& ��������� ,*** ������/G ����� (,** �+

@? ����� ��� �� � , �@5 ����� ����� +�-* �@3 ����� ����� =�>+ ����� ��� � ��������� ����� ����� .�.+ �B@� 5G� -,** ������ �L�

�� ��� �� � ���� �� �� ����' ��� � ��� ����� �� ��� �������������� �� �� ������� � �� ����� � ��� .* ������ ����� ������

:��� ����� �� ������ �� ���� ����� ��� ,�+ � ���� ��� ����� ���; ��� �������� ��� � ���������� ,�( � ��� ��� -�) � ���� ������ �� ��� ���

1 ����� ��� �� ����� ����� �� ����� � ���� ���� ��� ���������������� ���� ���� ����� �� ����� ��� ��� ���������� ��� �������� �������� �� ���� ��� ������ �� ������ ��� ���� ���� �� ��� ���������������� ��� ,�* � ���� ��� ����� ����

(,� 0 �� (+* � 5G ��� ��� ����� ��� ��� ����� ���� ��� ���� � "�� ���(+� ���� �� � ������ ������� �� >�* ��

��� �� �� ������ �� � ��� �� ���� ������ +* � ������� �� ��� �� ��� ,�* � ���� ��� ����� ���� B���� ��� ������ � ������ � ���������� ���� �� ��� ��� ��� ��� ����� �� ���� ���� ��� ��� �� ������ (> ��

(=� 0 ���������� ������� ,�.. � ����� (*�)- � ��� ��� ,+ � ���� �������� ����� �"��� ���� �� ��� ���� ��� � �������� � ��� ����� ������'���� ������� ������� ��� ����� �"��� ���������� �� ��� ����'������ �������� � 0�� ���������� ������ ��� ���� ����� �� ��� ����������� ����� �� ������ (�F, � ����� ��� �����

��� ������� ������� � �� � ��� ���� ��� ����� ������ ������'���� ��� ���� �� ��� �� �� ���� ������ 7� ��� ����� ���������� � �������� ��� ������ �� ��� ����� ��� ��� ��� ���������� ��� ����������� ���� ������ ��� ������� ����� ������ +�() � ��� ��� ����� �� ������ ��� ��� ���� *�>+ �� ��� �� ��� �� ��� ����� �� ������ �� ���������� ��� �� � ���� ���!�����

@������� ��� ������ �������� ����� � ��� ������� �������� ���� ���� ��� ����� �� ��� �� ����� ��������� (* ��

(>� 0 �� ������ �� � ������� �� + � �� � ���� �� ���� *�, �+ � ��� �������� ��� ����� ���� �� �� � ���������� ���������� ���� ��� ���

������� ��� � ����� � (->

Page 197: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

��� ��� ���������� (* � ���� ��� �� �� ���� ���������� �� *�F*����������� �� �� �� ������ /G ���� � ,** �+� �� ������ -* ������ F � ��� � ��� ��� ��� ��� �� ��� ������� @������� ��� ���� � ����� ������ ��� ������ ������ ������� ��� �

(.� @������� ��� ��������� �� �� �� ���� ��� ����� ����� �� ������ �������(� � ���� ���� ����� �� �� (> � �������� �� ��� ������� ��� �

(-. ����� ��� ��� ��

Page 198: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

� �� ���� ���� �

��� ��� ���� ��� � ��� � ���� ����� �� ���� �� �� � ��� � ��� ���� �� ������ � � ��� ��� �� ��� �� � ����� ����� �� ������ ����� ������ ��� � ��� �� ������ � �� � ����� �� ��� �� �� ���� �� �������� ��� �� �� �� ��� ����� � �� ����� �� �� ������ �� �� ���� �� ������ ����� ���� ����� �� �� � ���� �� �� �� ���� ������� �� ������� ��� ����� ������� � ������ �� ��� �� ������� �� ������� ����� � ��� �� ����� �� � ������ � ��� �� �������� �������

�! �� ��� ����� �� �� ������ �! �� ������ �� �� � ��� ��

"� ��� ��� ������� � ������� � �� ������ � � ����� � � � �� ��� �� ��� ������ ����� �� �� ���� ��� ����������� �� ���� �������� ��� ���������� �� � ��� � ����� ���� � �� ������ �� � � �� ����� �� ����� ������� ��#�� � ����� � � ����� �� � ��� �� ������ �� ���� ����� � � �� ���# � ����� ���� ��� � � ������ � � ��� �� ���� ����� ��� �� ������ ����� ��� ������� ����� �� ������� �������� ������ � �� ����� ���� �� ��������� $�� �� ���� ����� ��� ����� ������ �� �� %� � �� ��� �� ����� �� ����� �� ��� �� ��#�� � ������ � �������� ����� �� ���� ����� �� ��������� � ���� ����� ����� � � �� � ��# � ����� ���� ���� � ������ � � ��� �� ���� ������ �� ��� ������ �� ������� �������� �� � �� ������ � ��� ����� � ��� �� ��������� ������� ��� ����������� ������� �� ������ ����� ������ � ������� ������ ��� ����� �������� �� � ��� �� �� ��� �� ��������� & �� � ��� ��� ��� �� ����� ���� �� �� � ����� ����� �� ��'��� ������ �� ������ ��� �� ��� ������ ����

(������� �� �� ����� ��� � ���� ����� �� ������ � � ���� �� ����� �� ��� �� ��� ���� � ���� �� ��� � ���� �� & �� ���������� � �������� ��� �� �� ��� ��� ��� �� ����� ��� � � ���� �� ��� � ���� � ����������� �� ���� �� ����)� ����� (�� � ���� ��� � ��� �� ����������

���� ���

*++

Page 199: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

������� �� � � ������ ��� � �� ������ �� ������ ���������� � �������������� ��� � �� �� ��� � � ���� ������ ���� �� ���� ��� �������� �� � ������ � ��� �� � ����� & ���� �� � ����� ��� ���� � �� �� � ������� ������� �� �� ������ �� �� ��� ��� ��� ���� ���� �� ������� �� �%���� ���� ������ � �� ���� ������� � ��� ������� �� �� �������� �� ������

& ���� ��� � �� ������ ��� � � ���� �� ��� � ���� � � �� �� ��� �������� �� �������� ��� ��� ����� �� ������� ���� �� ���� ��������� �� �� �� � ��� ����� �� ����� �� �������� �������� � �� ����� ������� ��������� ���� � �� ����� ���� �� �� ���� ,�-� .��� ��� �� � ��� �� ����� ��� ����� �� ��� ������� ��� �� �/����! ���� '�� � �����

���� �� ������ ���� ����� ����� ���� �� ���� ��� ������ ����� ��� ��� ��� ��� �� ������ �� ��� �� ������� 0������ � �� � ��1��� ����� ���� �� �� ���� �� �� ����� � ��� ��� ����� ��� ����� ������������� ��� �� �� ���� ��� ������ � ������ �� ���� � �������� � ��������� �� ���������� & �� �� ' � ���)� �� ����� �� � ��� �� � ����

& �� � ��1��� � ������ �� �� ��� � ��� �� � ���� ����� �� ������ ����� �� ������ " ��� ���� ��� � � �� ��������� ����� �� ���� ������ � �� �� �� � � �� ������ �� �� ��� �� �� ������ �� �� ���� ������� �� ������ &� �� � �� � � ������ ��������� �� � ��� ��� �� �� ��������� ����� �� �� ����� ���� ,�2!� ��� ����� � ����� �� ������� ������ �� �� ������ � �� � ����

�! ���� ��� � �� ��#� �� ��������� ��� ����� �� �� ����� � �� ����� ����� �� �� ���� � �� ��� �� �������� �� ���� ������ �� � �� ����� ��� �

���� ��� ����� ����� ������

*+3 ���� �� �����

Page 200: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

�! �� �������� ����� ��� � �� ������� �� � �� �� ������ �� ���� ������ � ���

�! ����� ��� � �� ���� ������ � �� �� �� ����� �� �� ����� ������ ���� ���� �� �� ���� ����� � ���� ���� ��� �

! �� �� ����� �� �� ����� ��� ����� ��� � �� ������ ���� ������ ������ �����

.����� ��� �� �� �� � ������ ������ �#���� �� �! �� �! �� �� ����� ���� ���� � ���������� ��� �#��� �� �! �� ! � � ������ �� � � �������� ��� �� ����� ����� �� �� �� �� �������� ��� ���� ��������� �

��� ������� ������ ��

���� �� � ������ ��� ���� �� �� �� ��� ���� �� �� �� ���� & ����� � ������ ��� �� � �� ����� ��� � ������ ���������� ������ ��� ���������� ����� � � �� ��� ����� �� ����� � ���� ������ �� � ����� ���� ������ �/��� � �� ����)� ����� � �� � ��� � �� ������ ��� ���� �� ���

�! � � �� ��������� �� � ������ � ���� �� ������ ������� ������� �� �! � ������ ��������� �� � � �� � ���� �� ������ ������� �������

��� ���� �� ������� � �� ����� ��� ����� ������� � �� ���� ��� 4� �������� �� ������ ��� �� �� ������ �� �� ��� �� ������� � �� ����� �� ��� � ���� ��� � & ��� ������� �� �� ��� �� ����� �� ����5��� � � �������� 6�� ���� �� � �� �� ��� � �� �� ��� ���� � �� �� �� ������� ��� 7��� � �������� ��������� � � ��� � � ������ ���� ��

�� � ��

��� �-�

��-

���� ��� ������� �� � ����

�� �� ��� �� *+8

Page 201: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

��� � �� �� �� ���� �� �� ����� � �� �� ���� �� �� ��� � �� �� ���������� �� � ��'�� �� ������ ���� �� �����

�� ��

�� �� �� � ��

� ��

���� ��� ��� ��� � ���! � �

����� �� �� �� �� ������ �� ��� �� ��� ��� ���� �� ���� � ���� � �� ���� ���� �� �� �� �� �� �� �� �� ���� �� �� �� ��� �� ��� ��� ���� ������ � ���� �� ����� ���� �� ��� � �� �� ������� ���������� � '�� � �� � ��� �� �� �������

� ��� � � �

"�

"9� ���� �� ������� �� �� �#����� � ��� �� ������" ����� ���� � ���� �� �� ������� �� ��� � ��� ����� � �� �� ������

���� ��# ��$���%�� �� �� ��� ������

�:( �";(

����� ����� ���� ��� � �� ���� ���� ������ 7��� ������� �� � ��� ���� ����� ������� ���� � ���� ���� ����� ��� �� ������� �� ������ � ��������� � ��� ���������� ����� �� ����� �� �� ��� � �� ��������� �� ���� ��� ���� �� ���� � ����� � � �� ���� �� �� ���<���� �) ���� �� �� � �� � ���� ���� �� ������ ��� �� � �� � ��� ����� ���� ����� �� ��������� �� � �� ��� ��� �� ����� ����� � �������� �� ���� ��� �� ���� �� ������� � ������ �� ����� �� ��� ������ ������� ��� �� ������

*3= ���� �� �����

Page 202: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������������ ��������� ������

" ������ �� � �� �� � ������ �� � ��� � ����� � ���� � �� ��� �� �����& ����� � � %� ����� ��� �/���� � � ������ ��� ����� � �� �������� � ���� ,�,� ��

� � &�� � �� �

' � ��* � ��� ��

>� ������� ���� � ���� �� �� ����� � ����� � �� ���� � � �� �� ������� �� �� ���� � �� � �� � � ��� & ��� ����� � � -�& ��� � �- � ��?= �� �� �/���� � �� ���� ��

� � �

-��� �

?=�� �

' � �

?=�* � ��� ��

��� ��5� ����� �� ��� ���� � �/��� �� ���� �� � � ��

���-= = * - 2 ? @ , + 3 8 *=

'��-= = =�=2? =�*-3 =�-,, =�?-* =�@++ =�+-= =�328 =�8-+ =�83- *�=

A���� �� ��� ���� �� �� ��-= ���� �� ������� �������� �� ����5����� � �� 8= � �� � ���� *@= � � ����� "���� *@= �� �� ��-= ����������� � �� �������� �� � ��������� � �� � 2== � �� � ������ �� ����5�� ��� � ����� �� � �� � ���� � �������� � � �� �� �� ����� ���� ������� ������ � �� ������ �� � �������� ���� �� ����� =�,=+

�� �� �

���� � ���� � �� ����� ���� ��������� � ��� ���������� ���� ������� �� �/����

� � �

-��� =�,=+

��

-�� �

' � =�,=+��

-�* � ��� ��

�� ' �� � � �� ��

���� ��� (���� ����� �% � ������

�� �� ��� �� *3*

Page 203: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

��� =�,=+�� ���� ��� �� ����� ���������� �� � �� � �5����������

�� ��� ��� �� ������� ��� �� � ��� ���� ��� ���� �� �� �� ������� ���� � �� �� .�5� ����� �� ����� � � �������� ��������� � �� ���/����� ����� �� �/��� �� ���� �� ��

��� ���� �� �� ���� ��� � ����� ��� � �� �� ���� �� �� ���� � ������ ��� ���� � � ������ ������� ��� �� �� � ������ ��������� �� ������������ ������ �� ���� �� ��� ��� ����� �� �������� � �� ����� ��#� �! ����� ����� � ��� ������� ��#� ��� � �� ����� ���������� �� ���� ������� � ��� �� �� ����)� ���� ��� � ���� � �������� ����� ����� ����� ������� � ������ �� ���� �� ����� �/��� � ������)� ����� �� ��� ��� � ��� � ���� � ���� ����� �� ��������������� � �� ����� �����

����� ����� �� ��+ ��� ���� ������ 6��� � ����� �� ��4� ��8� � ���� � �������� �� �� ������ ������ �������� & �� �� � ��������� � ������� ����� �� ����� ����

�(&B:� C&6�A&0D�&>7

.�������� ������ � � ������� ������ � �� ���� �� � �� �� ���� ��� ���� ��� ����� �� �� ����� ������ ��� ���������� � �� ������������� ��� � � ������ � �� ������� �� �� ��� ��� � �� ������������� ��� � � ������ ���������� ��� ��) ���� ���� �� � ������ ����������� �� ������� ���� � ������� ��� � ������ ������ �� ������� �� ��������� ������ �� �� �'�� ��� �� �%���� ���� �� �� ����� ���� ������������ ��� ��� !� � ������ �� �� ������ � � ����� ������

��� ��������� ��� ����� �� �� ����� �� �������� �� ������� �� ������ � �� �� ���� �� �� ����� ���� ���������� �� ���� � � ����������/���� ��� ����� ������ ���� ���� �� ��� �� �������� �� ���� ��� � � ��� � �� �������� �� ������ �� �������� ����� �� ���� �� ��� ��������� �� ���� ���� ��� ������ �� �� ����� & �� ���� � �� �� �� ��� � ���� �� �� ���� ������� �� � ��� ��� ������ �� � �� �� �� ��������� ��� � ���� �� �� � �� � ���� �� ���� ��������� ��� ������ �� ���������� � ��� ��� ��� ������

>� �� �� ���� ���� �� ����� �/�� �� ��� ����� �� �� ���� ������ ����� ���� �������� �� �/�� �� ���� � ������� � ��� �� ����� �� �� ���� ������ ��������� " ������ ' � ��� ������� � �� ���� ����� ��� ����� �������� �� ������� �� ��5�� �� �� �� ����� ������� �� ���� ��� ������� �� �� �� �� ������ ��5�� � �� ��� ����� � �� �� � �� � ���4���� �� � ����� �� �� �� � �� � ���� �� �� ����� ���� �� � ���� �� ������ ���� ,�+!�

:���� ������ �� ��� ����� �� �� ���� �� ���� �� ���� � ������� �� �� ���5� ���� �� �� �� ��� �� � � ���� ��� �� � �� � ������ �� ����� � �� ��� � �� �� ������� �� ��� ���� �� � ������ �� ������������� ����� �� �� ��������� ����� � ������ ������� �����'�� ����� 5������ " ������ ��� ����� �� ����� �� �� ����� �� ���� � ���� ,�2� ������

*3- ���� �� �����

Page 204: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

0D>E"7.E "7C 0"F"7.(

&� �� ���� � ��������� �� �� �� ��� �� ���� �� ���� �� � �� � �������� �� ������ ��� �� �� ���� � �'�� �� �� ���� � ����� �� 0������ �� ��� ��� � �� � ���� � ����� ���� � ,�3 ����� �� ���� � ����� & �������� � �� �/����� ��� � ����� �� ���� � � � ���� �� �� ���� ��

�! �� ���������� �/���� �� ����� �� �! �� �� � �� ������� ���� � �� ���� �� ���� ���� �� �� �� � ��

� �����

���� ��*

6����� ��� ����� � ���� � �� �������� �� � ��� ���� ��� � ���� � ������ �� ��� � �� �� 0���� �� ��� ��� � �� ���� � �'�� ��� �� � ������� ���� � ��� � � �������� � � ��� ��� ������ ��� ��� � �������������� �� F.0 ������� ��� ������ �� �� ���� � ��� �� ��������� �� �� ���� �� ��� �� � � � & �� ����� � ���� � � � ���� ��� �������� ��� �� �� ������ ���� 3@ �� �� �� ���� ��� � ���� �� �� ������ ������ �� *-= �� �� �� �� ������ ����� " �� � ���������� �� �������� ������ ������� ��������� �� �� �� ����� .����� ������� ���� �� ����� �� �� ����� �� �� �� � �� ���������� � ����� ��0���� �� �� ����� �� � �� ���� ��� �� �� ' � ��� ���� �� ���� � ��+�-�

���� ��, +������$��� �� ����� ����� ����

�� �� ��� �� *32

Page 205: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

&� ��2 �� � �? � � �� ������ �� ���������� �� �� ���� �� ��������� ���� � ��������� �� �� ��� ���� �� ����� ��� ��� �� ���� �������

� ��

+�� �� � ��

+� ��

6������ �� �= �2 �� �= �? � � �� ������ �� ���������� �� ����'�� �� �� �/����� ��� � ���� ��� �� �� � �� ���� �� �= �� � �� ������ �=� ��� ������� � �� ���� � �� ��� ���� ��� ��� �� �� ��� � ��� ����� ������ �� � �� �� �� ��� � � �� � ���� � � �= �� � � �=�F� ��� �� ����� ������ � ��������� �� '= �� �� ����� �� �� �� $ �������� �� �� ����� ���� ��� � �� ������ ����� ��

' � �'= �$���

F� �� ����� �� �� 0���� �� �� �� � �+��'�� "������ �� �� 0������ �� �� � ���� ��� ��� ������� ��

+� ' � +� �'= �$���-

���� ��-

& � �� � ������ �� �� �������� � � �= �� � � �=� �� ��� ���+� �'= �$�� �� � �=

�� �+� �'= �$����� � �=

7�� ��� �� � ���-

�� �� � �� �2

��- �� � �" �?

*3? ���� �� �����

Page 206: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

���

'= � ���$�� � �= ����

'= � �� �$�" � �= ��

��� �� �� �" �� ��� �� ��������� �� ��� ������ ��� ��� � �� ����5� ��� �� �� 0���� �� ���� � �� �� ��� �� ���������� �/����� ������� �/�� �� ������ '= �� �� $ �� �� ���������� " ����� �� ��� ���������� � ��� ����� �� �/�� �� �/����� ��� ������ �� �� ����� &� �� ������ ���� ��� � ��� ������� �� � ����� ��� ���� � �� ������� 7������������ �� '= �� $� ��� �� � �� ����� ��� �� � �� �� �� �� � � �/�� ���

:���� �������� � ������� �� �� �� �� ������� �� �� � �� �� � �� ��� ����� �� ��� & ���� ���� �� �� � ���� � ���� ,�- �� �� ��������������� �� �� �� ���� ,�2 �� �� ������ �������

F>"C&7B� 6:("A&7B �>A.( "7C 0(7C&7B $>$(7�

0������ �� ����� �� �� ��� ��� � �� �� ����� � �� ������� �� ��� ����#� ��� ����� �� ��� ����� �� ���� �� � ������ �� �� ���� �� 5���� ���� ���� ��� � �� ��� �� ������� ������� D��� �� �� ���������� � �

�� ��� �� ������ �� �� �� ��� ��� � ���� �� ��� ����� �� ���� 5�� �� �� ���� �� ���� �� �� ����� ��� ��� ��� �� � ������ ��������������� �� �� � �� �� �� �� �� ���� �� �� �� � �� '����� ��������� �� ��� ��� �� 4� �� � � ������ ��� � �� ����� ����� ����� �� ��� ������ ����� � ���� � ������ ���� � ����� ������ ���� �� ������� �� ���� ������ �� ���� ���� ���� ������� � �� ���� � ���� ����� � � ��� �� ��� ������ � �� �� �� �� ����

��� �� �� �� ���� �� �� �� ������ �� � �� ��� �� � ���� ����� ���� �� �� ���� ��� ��� � ���� ���� ��� �� ��������� � � �

� �� � ���� ����� ����� �� ����� ���� �� &�� ��� �� ���� � ��������� �������� �� � ��� �� ���� ���4��� �� �� �������� '�� � � � ����� ������ �������� �� ��� ����� � �� ���� ��� �� �� �� ���� �� �� �� � � � &� �� � � ���� ��� �� ���������� ��� �� ������ ���� ������ �� ���� �� �� �������� ������

��� ��� ���� � � �� �� ��� � � ���������� ����� ������ �� ���� ��� ������� ������ & ����� �� �� ���� �� � � � ���� �� ���� � ���� ������� � ��� � �� �� ��� �����

�� � ��

��� �-�

��-

����� ���� ����� �� �� �� ������� ����� � �

�! ��� �� �� 4� �� � �� � ������� � � ������ �� � ��� �� �%�������� � � �� � �� ���

�! ��� �� �� � �������� � ��� �� �%���� ���� � � �� � �� ��� �! ��� � �� 4� �� � �� � ������� � �������

�� �� ��� �� *3@

Page 207: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

" ������ �� �� �� ��� �� ���� � ���� ,�*=�

�������������� *� ��� ��� ���� ��� � ���5������� � ��� ����� � ����� �� ������ 2== � � ����� ������� � � ������ ����� �� ��� � �� �� 0������ ��� � � ���� ������ ����� ��� �� ���� ��� ������ ��� ��������� �� � �� �� �� ������� ����� �� +@- �? �� �� �� �� ���� ��8�2= � � �� �� ���� �� 8�+= � � �� �� �����

.������� �� ������� �� �� � ����� ���� �� �� ����� ���� ����������� �� ������� ���� �� �� ���

$���� �� �������� �� �� ����� ���� �� � �� �� ���� ���� ������� ������ �� ��#� ��� � ����� ����� � ����� ���� ? �� *= ���� ��%���� �� �� ������ ������ � �� ����

���� ���. ������� ��� ���! ������ %���� �� ��� ��� $�$��� � ���

*3, ���� �� �����

Page 208: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

> ���� ** *= 8 3 + , @ ? 2 - *

" �� "� �- *=�@ ?8�@ -?2 ?8= ,22 @,@ 2=- +* -�@ =�@

$��� �� $� @=2= ,+8= *=�,+= 88== 82+= +32= 8-,= ,?== ?8-= -,8=

��� ����� &�� �� � ����� �� � ���� ���4����� ���

> ���� ������ � 2= �

����� �� �� � � �

2=

$�

�� 8�3* �

-� *=== ��

$�� 2-+�� 7��

0������ �� �� � � +�2 � *�=-, $�

�2� 8�3* �

�-� *=== ��

$�� *=�=,=+� 7��

� � � � � � � � � � �> �� ��9� �����9� ����9� �6� 6� ��� 6� �0$ 0$ �� � 0$

2-+�*=,

*=�=,=+*=, � � � 2=� �� 2= � ��

$7! $7! $7! $7! $7! $7! $7! $7�! $7�!

* � = �= �==�33= =�==@ �=�3+@ �-,�-@ � *2�*2 � 28?

- � -,�-@ �28? �? �28=*�,=8 =�=-@ �*�@3? �?+�@- � @=�=* �*@==

2 � +2�++ �*38? �3 �*33,-�=82 =�+*? �*�2+8 �?*�2+ � 8?�?, �-32?

? �**@�*? �?+-3 �*- �?+*,2�=-3 2�=23 �=�=*= �=�2= �**?�88 �2?@=

@ �**?�3? �3*+3 �*, �3*,--�@,= @�,3? �2�*-? �82�+- � ,+�83 �-=28

, � -*�*- *=�-*+ �-= *=�*8+2�=,? ,�2,3 �2�2=? �88�*- �-3�?? �3@2

+ �+3�== �82,? �-? �82?=2�-2+ ?�8-8 �*�,8- �@=�+, �*=2�23 �2*=*

3 �*-3�+, �,-,2 �-3 �,-2@2�?38 -�??@ �*�=?? �2*�2- �**2�*= �2282

8 �8+�?? �-3+= �2- �-323-�--= =�?83 �*�+-- �@*�,, �+*�,* �-*?3

*= �?@�+3 �+-- �2, �,3,*�,?@ =�*=, �*�@28 �?,�*+ �--�+= �,3*

** � =�28 �?* �?= �*

$������ ���� �� �� �� � *-3�+,$7$������ ����� ���� � *=�--=$7� �� ����� ����� �!

G��� � ��� � *=�--=$7�

+@-�?� 8�2� � *-,�@ 7���- 3�- ����-!

C��� � ��� � *=�--=

+@-� 8�+ � *2-7���- 3�, ����-!

6���� � *

/"

�� �� � ��

��� *=�,

=�-=3 � +@-

�� �� �� � �

�����

� ��

.����� � �� � � � � � ���� ������ � � ��� ���� ���� �� �������� 2= ����� ���� ���������� � �� ��� ��� ���� ��� ������� �� ��� � ���� �� ���� � ���� �� �� ��������� ����� � ���������

�� �� ��� �� *3+

Page 209: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

� � � � � � � � �> � 0$ ��� 0$ �� ��� � �� � � @�+@� ��� � � � �

$7�! $7�-! �*=�,!

* � = � = � = � = � =*8@ � 83

- � 28= � *8@ � 83**23 � +,?

2 � *33, � *222 � 3,-22=* � -83?

? � ?+*, � ?,2? � 23?,,?28 � +3@?

@ �3*,- **�=+2 **�+== =�=,, =�?3? =�?*38*3= *@�,,2

, *=�*8+ -=�-@2 -+�2,2 =�*@? =�,=@ =�?@*8+,8 -@�*23

+ � 82?= 2=�=-- @-�@=* =�-8, =�+-, =�?2=++33 22�8*,

3 � ,-2@ 2+�3*= 3,�?*+?@2+ ?=�=+8

8 � -323 ?-�2?+ *-,�?8,*+,- ?2�--3

*= � ,3, ??�*=8 *,8�+-?2?2 ??�-3=

** � * ??�?@- -*?�==? *�-=8 *�-=8

C���� ��� � ����� ?�*= > ��� � *=�,

=�-=3 � +@-�??�*=8 � ?,2?� � 2= � =�==+, �����

� =�==+, � *3=

�� ,= � -, ����� �� � �

C������� � � 2= � 2= � *=�,

=�-=3 � +@-� � @�+@� � *=�,

.� �� �������� � =�?@* �

.���� � �� ������ � �������� �� ���� � ���� ,�** �� ��� ��� � �� �� * � ��� 4� � �������� ��� ������� �� �� � ���� ��%���� ������ � �� ���� �� ��� � ��%���� ��� ����� �����

���� ����

*33 ���� �� �����

Page 210: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

6(.>7C $>$(7� >� "A("

& �� �� ������ � � �������� �� ����� ���� �� � ��� "� �� �� ����� ���� ���� �� �� � �� � ������ �� �� ��� �� � � ������ �� � ��� � �� � ������ �� �������� �� ����� �� ������ ����� ��� � ���� �� ������������ ����� ���� ������ ��� ���� ������ ���� � ����� ��� �� �������� ����#� �� ��� ����� � �� �� ���� �� ������� ��� �� ������ ������ ��D���� �� � �� ���� ���� ���� � �� �� � � ���� �� ����/��� ����� �� ���� ������� � � ��� �� ����!� � �� ������� �� � �� ����� � ��� ������� ��� ��� ��1��� � � ��� ������� � ����� � ��� �� �� �� ������� ���� & ���� ���� ��� ��� �� ����� ����� � ����9������� ��� ������� �� ����� �� ������ �� ����� �� ����� ������ �� ������ � ��������� �� ������� ��� .���� +!� 7� ��� ��� �� ������� � �� ���� � ������� ������� ����� � �� � ��� ���� ������� �� � ���� ���� �� ������ �� ���� ���������� C�#� �� ��� ���� � � ������� �� � �� ��� ���� ���� � �� �� ����� & ������� '���� � ����� �� � �� �� � �������� � ������� ��� ��� ������ �� ���� � �� �� ������� ������������� �� �� ������ ��� ����� '�� � ��� ����� ���� � � ����� 6����� ����� ���� � � ���� ���� ���� ����� � ����� ��� � ��� �����

:���� ������� ����� ��� ��� � ������� �� ����� ������� �� ���������� � ���������� ����� �� �� " � $� �� ���� ��� "7"! �� ' � ����� �� ���5����� H������ �� �������� �� ���� ��� �� ��� �� � ��5� �� ���5����� � � �� ����� �� �� ��� �� �� � ���� �� �� ������������

����� ����� � ���� ������

* - 2 ? @ , +

&�� + + +- 0- +0-

��-! �! ��- �! ��- �-! �-! ��- �-!

(��� �������� "7"

����� ����� "7"�

+*

�+**

�+*

-*

�+*0

-*

(��� �������� "7"

����� ����� "7"�

+-

�+--

�+-

--

�+-0

--

��� � + � � ���5������� � �� �� ���� � ������ � �� "7"� 0 � ����� �� �� ��� �� ��� ��� �� ����� ���� �� �� 7"�6���� �� * �� ���� � ���� ��� ��� ����� �� "7" �� ����� �� - �� ��� ��� ������

C����� �� �� 7" ����� "7" ��

+** ��

+--�+* �

�+-

6���� ���� �� � �� ���� �� 7"

� �+*

-* �

�+-

-- �

�+*0

-* �

�+-0

-- �

��+* �

�+-

� - � "

F��� ����� �� �� �� ���� � �� 7" � ���� � �� � � �C

F��� ����� �� �� �� ���� � �� 7" � ���� � �G

�� �� ��� �� *38

Page 211: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

��� � ��� ����� �� ���� ����� �� �������� �� ��#� � ��� ����� ��������� ������ ���� � ������� :�� �� �� ����� ���� �� � �� ��������� �� ���� �������� ������I .����� � ������ ���� �������� �� �� ��� �������1��� � �� �� � �� �� ��� � �� ������ � �� ��� �� �� � ��� �� �� ����� ��� ���� � �� ������ � �� �� �� �� ���� �� ��� �� & �� �� ����� ���� ��� � �� �� �� �� ���� �� / �� �� ������ ��������

� ��� � � /

&

���� ���� (�$����� ������

.����� �� ������ ����� �� � �� + �� ���� ,�*2� �� �/����� ��� �� ��� ���5������ �� � �� �� ��� �� 4� �� �� ��� �

����+� � ��+�� � =

�/�

&+�� � /�

&+��

� �� =

����

� +�� � /�

/�+��

� �� =

���� ����

*8= ���� �� �����

Page 212: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������������ ��������� ������

7�� �� �� ����� � �� ����� ���� �� �� ����� + �� �� �� ���+ ��������� �� �� ������ � �� �� �� �� ����� � �� �� ����� ������

� � ����+�� � ��+���

� /�

&� +�

-� �

/�

/�+�

-�

� �

� /�

&� "��� �

��� � "��� �� �� �#����� ����� ���� �� � ���& ������� � �� �� �/����� ����� �� �� �������� ����� ��� ��

������� �������� ������ �� ��� ��� �� � ������ �� � �#����� � �� ����� ��� �� /��/�!+�� �� ���� ����� �� �� ����� � ��� ��� � ��� �� ��� ��� ����� � ������ -� ?� @ �� + �� ����� ,�* ��� �� �� �� ����� � ������������ �� �� ��� �� �� ������ ������� ��� ��� /��/� �� ��#� � ������� ��� �������� ���� �� ����9���� � �� ���� *

*, � ���� ����� �� *-@ �

����� �� �������� �����9���� � �� ���� *2 �� �� ����� ���� ��� ������9

���� � �� ����� **@ �� *

2=� ��� '�� �� �� � ��� �� � ����� ������ � ���� ���� ������ �� ��������

0(7C&7B 6�A(66(6

(��� �� �� ������� �� �� �/����� � � ��"!�� ��� �� ��� ����������������� ����� ���� �� ����� ���� �� � ��� "� �� �� ���� � � �� �� ���� �� �������� ������ �� ������� ;����� �� �� ������� �� ��� ��� � ���� �� ���� � ���� � �� �� ���� � ����� ���� ���������� ��� ��������� �� ��� �� �����

C� �� � ����� ���� �� � �������� ������ � �� �������� �� �� � �� ��� ������ �����

� ��� ��� �� �� � /��

&� �

"����

� ��� ��� �� �� � /��

&� ��

"���

/�

/�

& �� � ��� ���� �� �� ����� ���� �� � �� �� ��������� �� ���� ������ � �� �� ������ � � ������ ����� �� � ����� ������ � � ���������� ����� �� � ��� ����� ���� � �� ����'��� & ������ � ���� �� � ����� �� �� �� ��� ��� ������� �� ������� � �� � ��� �� �� ��������� � �� ������ � ����/����� ��� ������ � �� ��������� ����� ��� ��� �� ����� � � ����� ��� ��� ������ ����� � ������ �� ���� �� ����� ������� ��������� ��� � �������� ��� �� �� ���� ���� ��� ��� ���� �� ����������� � ��� � �� �� ���� ���� ��� ��� ���� �� �� �� ������������� ��� ��� ������� �� ��� ��� � ����� �� ������� �������5��� � � ����� �� �������� � ������ ��� ������ ��� ��� � ��� � ����� �� �� � ����� �� ��� ������ ���� �� ��� ����� �� �#����� � �� �� ����� ��� ���� ���� �� -

** � �� �� ����� �� ����� � ��� � �� ��� **8 � "������

�� �� ��� �� *8*

Page 213: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

��� ��� ��� ��� ��� � �� � � ����� � ����� �� ���� ���� ���������� � ��� � � � �� � ����� �� ����� �� ����� ��� �� ������ ��

6 ����� ��#� � � �� ���� ���� ��������� �� �� ��� ����� ��� �������� �� � �� �������� ������

�! F��� �� ����� " �� ���� �� ��������� � ��� ��� ���� �� ������ �� �� � ���� �� ���� � ����� � � ��� ����� � � ���� ������ � ����� ���� �� �� � ������ � ��� �� ��-= ���� �� �� =�,=+

�� ���� ��

����� �� � �������� �� ��� ���� ��� ����� &� � ���� � ������� ��������� �� �� ����� � ���� ������ � ������ � ��� �� �� �� ���5���� �� �� �� ������

�! F��� �� ����� .� ���� �������� �� � ���� � �� ����� ���� �.�����'���� �������� ����� ������� ������ ��� �� ��� ������� ����� ��������� �� ������� �� ����� � �� ��� ������� �������& ����� ���� �� ��������� � ����� ��� ����� � ����� � �������� ������ ��� �� ������ .���� ��� ��� ��� ���� ���� � �� �������� � �� ���� �������� �� ����� �� �� ��� �������� �� ����5��� �� �� �� ���� �� ���� ���� �� ��5�� ����� ������ ���.���� *?!�

�! .������ �� �� ����� .�����'���� �������� �� �� � ������ ������� ������� �� �� ���� � �� B �� F���� � � ������ ��� �� �� ���� ���� 5���� ��� ������ �� ���������� �� ���� ������ �� ��� � ������ ���� �������� � �� ���� � ����/����� �� ����� � � �� �� ��� ��� �� ���� � � ��� )� ����

! F���� � ��� �� ������ " ��� ����� � �� ������� �������� � ����� � ����������� ��� ����� ����� ��� ��� � ��� � �� ��������

�! $�� ���� $��� ���� � ��� ����� �� �� ����� �� ��� � ����� �� ��������'���� �������� ���� ��� ��� ���� ������ � �� �� � �������

% ! H �� ���� " ������ �� ��� ����'��� � � ��� �� ����� ����� �� �� ������������� ������� �� � ��� � �� ��� �1��� � �� ��� �� ��� ������ �� �� ����� � �� �� ����� � ����� �� ���� 6��� � �� ��� ��������� ��� �� ��������� �����

" ����� ��������� �� �� �� � �� ����� � �� �� ��� �� �� ������ �� ����� � ���� � ��� � �� ����� � "�� ������ ������ �� ��� � ��� ��������� ��� ���� �������� � � �� ��� � � ���� ������

6���� ���� C���� � �����C��� G���

7���- 7���-

*==� � ���� ��-= **= 8=*@=� ��� ��� ��-= *-@ **=-==� ��� �� �� �� ������ =�,=+

�� **= 8=

-@=� �� � �� �� �� ��-= *?= *-@2==� ��� ��� =�,=+

�� *?= *-@

*8- ���� �� �����

Page 214: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

6:("A 6�A(66(6

��� ���� �� �� �� � �� ������ �� �� ����)� ���� �� �� �� �� ����� ���� ���� �� �� �� �� ���� �� ������ ������ � �� ������ �� ��� & ���� ���� �/�� � � ��� �� �� ����� �� ��������� ��� �� �� �� ��� ����� ��� �� ������ ���� ����� �� ��� ��� �� ����� � �� ���� & �� ������ ������� ���� � ���� �� �� �� ������� �� �� � �� �� ��� �� ������� ��� ��� ���5����� �� � ������ ���� ���� ��� � �� ��� �����

� � �+��

"�

+�� �� �� ���� ���� �� 7" �� �� �� �� �� � ���5����� ���������� HH ��� � �� ���� � ��� � �� �/�� ��� " �� �� ����� ���� �� � �� ���� ����� � ���5����� �� � �� �� ��� ���� �� ��� ��� � ����� H ����,�*@!� ��� ��� ����� �� ���� � ��� ��� � ������ � ���5����� �� � ���� ������ � ���� ,�*?� ��� ������� ���� � ��� ���� � � �� �� �� ���� ����� ���� ���� �� ���� ��� � �� ���� �� �� �� �� � �������� " �� ����� �� ��� ����� ����� �� ���� �� ���� %�� ��� � ������� � � ��������� �� �� � ��������� � ������

"�������� ������ �� ���� � ��� ����� � �� �� ����� ��� �� ������� ����� ����� � ��� �� ���� �� ���� � ��� ����� � ����� ���� ���� ����� �� ����� �� ����� ���������� ��� � ��� � ����� ��� ���� ������� � �� ���� ��������� �� ����� �� ���� � ��� � ���� � �� ������ � ��������� � ��� ��������� ���� �� �#��� ���� ����� �������

���� ���� ���� ��� ��� �� � �� ��� ��

�� �� ��� �� *82

Page 215: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

�� ��#�� �������� � ���� � ���� � � ����� �#�� � �� � ��� �� � ���5����� �� �� �����

"� ����� �� � �� � ����� � ������ �� �� � ����� ������ � �� ������ � ����� ���� ��������� ������� ���� � � ������ �� �� �� ������� ����� � ��� � ��� �� �#���� ���� ���� � ������ 0������ ����� � ��� ��#���� �� �� ���� �� �� � ����� ��� ��� ���� �� �������� �� � �� �������� 6 ����� ��� ����� �� ����� � ��� � ����� ����� & ���� �� � ����������� �� �� ����� ���� ��������� �� � ���� ���� � �'�� ���� ������� �� ���� ����� ����� ���� � � � �� ���� ���� �� �� ��� ���������� � ����� ����� ���� � >��� ��� ����� ������ �� �� � � ������ ������ ��������� �� � ����� ��� <. �� �� �� ����� ��)

&7�FD(7.( F&7(6

��� ���� ���� � ���� ��� ��� ��������� �� � �� ������ ������� �� ������ � ���������� & �� ���� � �� ������ � �� ��� �� � � ��� � ������� �� �#�� �� �� ������ � ������ �� ����� � �� ���������� ���� :���� �������� �� ���� � ���������� �� �#��� �� ����� ���5���� �� ����� � � ����� �� �%���� ���� � ���� �� ���� ��� �� �� � ����� �� �������� ��� ���� ,�*+!�

" �%���� ��� ����� �� �#�� � �� $���$ $ ����� ���� �� �������� �� � �� ����� � �� ������ ���� �� ����� ��� ����� �� �� ���

���� ���#

���� ����

*8? ���� �� �����

Page 216: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

� H �� ���� �� �#�� � �� ������� ����� ���� � J �� �� �������� � �� ����� � H� ��� �%���� ���� � � � ����� � ��� �� �� �������� �� �� �� �� ������ ������� &%���� ���� ������ �� ��� ��� ��� �� � ���� �� �#�� �� ������� � ������ ��� �� �� �� ��������� 0$ �� � � � ��� ���� �� ���� �� ���

.����� �� ������ �� � ����� 1� � �� �� ���������� � � ���� �� ������� ������ ��������� ��� ��� �� �� ��� �� ���� � ���� ,�*3� & ���� ������ �� ����� ������ �� � ����� �� �� � ��� �� ��� ���� �� &� + �� " � ��� � �� �� ���� ��������� ����� ���� �� � �� �� �� �� ��� ��� ������ �� ���� �� � ��� ��� �� ���� ���� ����� ����� � ��� ��� ���������

������ � 1

+�� �� � � 1��� % � �

"

���� ���,

���� ���*

�� �� ��� �� *8@

Page 217: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

��� �� ���� � ����� ���� � >K �� ��� � �� ���� �� ����� ��������� �� ���� �� ������� �� �� ������ �� �� >K ���� �� ���� ��������� �� �� �� ����� ������ �� �� >K�

$��� �� ������� �� �� ����� ������ ���� >K � ��

� 1��

+$��� �� ������� �� ������

� *

�-��* � ��* � % � ��

�� ��*

� "��

����� % � ���

�� "� ���� % � ���1��� % �

"

$��� �� ����� ����� �� ������� ��� �� �� ����� �� �� �� >K ���� ��� � ��� �� �������

� 1�� �� ������� ������ ����

&� ���� � 0$ �� �� ������ �� � �� ������

��

1� � "� ���� % � ��� ��� % �

"���

+� �� �

7�� �� ��� ��� ����� �� ������� �� ������ ������ �� � ���� �� 1�� �� � �� ���������!� � ������ �� �� ��� ����� � �/�� � � ������ L M� ������� ��� �� ������� " ��������� ���� � � >K� �� � ���� �� ������������ ����� ��� �%���� ���� � � � ���� ���� ����� �� �� ���� ����� ���� =�-N=�-@ �� �� ���� � �� ���������� & �� ���� ��� ������� ��� �� �� ������ ������ �� ������ � ��� ���� �� ������ �������� ������ ��� ���� �� ��� ������ �� ������ � ��� ���� �� �������������

.� �� ���������� ��������� � � �������� ���� � � ����� � ������ �� � �� ��� �/����� ��� � �� ���� ��� � ���� ��� ������� � ���� �� � ������ :����� � �� % � �! �� ������� ���������� � �� �/��� � "��" �� � ���/��� � ���+

��

1� ����� % � � � � �� �

���� ����� �� ����� ���� � ���� ,�*8�" �� �� ����� �� ������ � � �� ��� �� �%���� ����� ���� � � �����

�� ����� ����� ������ �� � � /��� �������� �� �� �� ������ ���� �� �������� ��� �� ��� �� �������� & ��� ��� ����� ������ �� �� ����� � ����� �������� ����� � � ��� � � �� �� �� �� �� ���� ��� �� �%���� �����

.:"7B(6 �> 6(.�&>7 $>CDFD6

0��� � ��� �� � � � ������ �� ���� � ��������� ���� � ��� ����� �������� ������ ' � ���� & ���� ����� ������ �� ������ � � �� � ��� ��� �� ����� �� �� ���� � ��� � ��� �� ��� ��� � � �� � ����� �� ������ � ���� ��� �#�� �� ���� � ������� � �� ������� "��� �� �� �

*8, ���� �� �����

Page 218: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

���� �������� $� ���� � � �� � ������� � �� �� �� ������ ����� ������ � ��� � ������ �� ������� � �� � ��� ����� � ����� �� ��5� ���� ������ �� ���� �� � ������ ��� � �� ����� � �� �� ���� � ��5� �� 6��� ����� � �� �� �#�� �� ����� ��� ��� � �� � ��� ����� ������� �� �� � � � ����� ��������� � �� ������� �� ���� ��� �������

& � �� � � ����� ���� � ����� �� ������ ���� ,�-=! �� ������ �� �� �� � � � ����� ' ����� �� �� �� ���� �� � � ��� �� ����� ����� ��������� �� � �� ��� ��� ��������� � �� +0-� � �� +� ����� �� �� ��� 0 ������ � �* � �� ���� �� �- � �� ����� 7��

� ��� � � �

"��

0� ������ �� ������ � " �� � � �� �� ���� �� �� � ���� ���������� �� � ��� � ���� ��������� �� ������ � �� ���� �� ���� �� ������� �� ���� �� ' 0-��*� ��� ��� ��� �� ����� ���� �� ������ ' �-�

���� ���-

���� ���.

�� �� ��� �� *8+

Page 219: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

&� �� ��� ��� �� ����� ����� �� ����� ' �- �� �� ������� � ������� � � �� �� ��� ��� �� �� � ���� �� � ������ � � ��� ����� ���� �� ���� ���� ,�-*! ��

� +�'��- � *��'-�0- � *�

��� ������ �� � /��� �� ������ �� �� ����� ��� ��� �� � ���� � ��� ��6�� ��� ����� � ���� � ��� ���

�������������� -� & ���� �� � ���� �� ��� ����� � �� � ������ � ���� �� ��� �� ������ �� �� ����� ���� �� �� ���� �� � � ��� �� � ��� � �� �� ��� ����� *== �� �� � �� ���� �� �� � ��� �� � ��� � �� ������ �� ���������� (����� �� �� ����� � ����� ��� � �� ����� � ����� ��������������� �� �� ����� ���� ����� ��������

0��� � ���� ���� 0$ � ++?- ���9�� " � -2�8+= ��- �-� + � ?@-= ��-��� ���� � -�8 �� �� ���� � 2�=@ �

"���� � ��� �� ���� ����� -�2 � � *= �� ��#��� �� �� -, ��- �� �� ����5������ ���� ����� ** � � *= �� ��#��� �� '�� -, ��- �� �� � ����� � �� � �� 3 �� ����� �� �����

/� ���� ������ ,8 BH�/� ����� -=+ BH�

���� ����

*83 ���� �� �����

Page 220: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

��� �����"���� ���� ����

���� ����

7�� �������� � �� � ?@-= � *2�*+?-� � @�*== ��-

$����� �� �� �� ���� � *

2

�*+?-��-�8 � *�8,�@*==

� =�@@2 �

" ���� ��� 7" � -2�8+= � *2 +*23 � -=- � *+?- �*�8,�-�

� *+?-�*�8, � -�8�-

� 2+�8== ��- �-

" ���� �� 7" � 2+�8== � @�*== �=�@@2�- � 2,�2?= ��- �-

�� �� ���� � @�- � =�@@2 � ?�,@ �

�� ���� � 2�=@ � =�@@2 � 2�,= �

>�� � ����� �� �� �� ���� � ++?-

-2�8+=� 2�=@ � =�88 ������- ������

�� ���� � ++?-

-2�8+=� -�8 � =�8? ������- ������

&�� + + +- 0- +0-

��-! �! ��- �! ��- �-! �-! ��- �-!

�� ����� ?,= *�*@ @-8 ,=3 =�?? -=-�� ���� �� �� � @- *�*@ ,= ,8 = =���� **== -�2= -@2= @3*8 = ='�� ���� �� �� � *2= -�-- -38 ,?- = =

*+?- *�8, 2?=3 +*23 -=-

�� �� ��� �� *88

Page 221: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

7�� � ����� � �� �� ���� � ++?-

2,�2?=� 2�,= � =�++ ������- ������

�� ���� � *

2� ++?-

2,�2?=� ?�,@ � =�22 ������- �������

�� ���� � ++?-

2,�2?=� -�2@ � =�@= ������- ������

6F>H(6 "7C C(�F(.�&>76

��� ����� ���� � �� ���� �� �� ��� ��� ���� �� ��� ��� ' � �������� �� ��� ����� � ���� � ���� ���� �� �� �� �� �� �� �� ��� �5�� �� ���� �� �� �� � ��� ����� � ���� � ���� �� ��� � �� � �� �� ��������� ��� ����� ����� ���� �� ���� �� ������� �

� � /"�-�

��-

��

��� *

/

��

"�� �� � �

���

����

����� �� ����� � ��� ���� ���� �� ���� �� �� ���� �� ��� ��� �� �9/"�� �� �� �� �� ����� �� �� ���� � �'�� �� �� ���� �� ��� ��� ������� �� ��� & �� � �� � ���� �� �� � � � ������� � ��� ��� ��� ���5��� ��� ��� ���� �� �� /��� �� ��� $� ���� � �� ��������� �� ������� ���� �� � �� �� ��� ������ � ������ �� ���� �� ���� ���� ���� ���� � ��������� �� ������ ��� �� ��� � ���O� ���� �� ���������� �� �������� � ���� � ' � ������ �� �� ���� �� �� �� ��������� � ���� ���� ����� �� � ��� �� ��� ���� ������ ����� & ������� �� ��� � ���� � ��%���� � �'�� � ��� ��� �������

:>A&K>7�"F �F(JDA(

����� � �� �������� � �� ���� ��� ����� �� � � � ����� ���� �� ����� ������ �� ��� ���� %�� � ���� ��� �� �� ��� � ����� ����� ������;�� ����� ����� � � ��������� � .���� 8� D����� ���� ����� �� �� ������� �� ����� ���� �� �� � ������ ���� �� �� � ���5������ ������ ��� � �� ���� � ����� �� ������ �� �� �� �#��� ������ �� ������ ���� �� �� �� ���� �� � � �� ������� � � ���� � ���� ����� ���� ������ ���� �� �� � ��� � �� ���� ���� ����� ��

� � �'

"����� ����

"''�� �

:����� � � �� � /��� �� ���� �� ���� �� �� ���� �� � ������ �� ���� �� ����� ��� � ����� � �� ������ >�� � /�� � �� � ��� ���� ���� ������� ����� �� ������� ��� � ���� � ����� �� ������� ����� ����� ��� �� ����� ����� � �� � ������ �� �� �� ���� ���� �#�� ���� �� ������ �� ������ �� ���� ������ �� �� �� ������� 6��� ������ ���� ��

-== ���� �� �����

Page 222: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

�� ��� � ����� ������� �� �� �4��� ����� ���� ������ � � ������� �� �� �� � �� �� ?= �� �� �� �� �� ���� ����� ���� ������ ���� ��� �� �� � ����� �� ������ � �� ���� 2@ �� �� � ����� ���� ���������� �� ���� � ���� ���� � ��� ��� �� ������ ��� ���� ���� �� ����� ��� �� �� � �� �� -=N-@ �� ��� ���� �� � ������� ���� � ����� � ������� ���� � ��� � ���

0(:";&>DA >� " :>FF>� 0>J B&AC(A

��� ������ ��� � �� ����� �� ����� ������� �� ���� ������ �� �� ���� ���� ���� �� �� �� �� �� � ��� �� �� ���� � ��� ���� � �� ������� �� �� �� �� ����� " ���� �� ����� � �� �� �� ���� ����� �� ��� � ��������� � ������ ���� � ��� �� ��� �� ����� & ���� �� ���� %��� �� ������� ��� �� �� ���� � ����)� ���� �� ������ �� ���� ��� �� ���� � �� ��������� ��� ��#���� �� ��� ���� �� � ���� ���� � � ��� �� �� �� � ����� ��� ��1��� � ����� ������������� �� ��#���� � �� �� ���� ������ �� ����� ���� �� ���� �� �� ���� ������ �� � ���� ����� �� �� ���5������ ����� �� �� �� �� � ����� ����� ��� �� �� ������ �� �� ��������� ��� ��� �� � �� �� ���� ����� � � ������ ��� �#�� �� ��� ����� ��� �� �� ������� ������ � �� ��� �� ������ �� ���������� �� ����� � �� �� � � ������� �� �������� ��� ���� ��� ������

���� ����

���� ���� 2����� ���� �� ��������

�� �� ��� �� -=*

Page 223: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

& ����� ���� ������� � ������ �� � ��#� ��� � � ��� ����� � ���5������ ��� � ��� �� ��� & �� �� � ���� � � �� ������ ��� �� �� �#��� ������ � ��� �� �� �� �� �#����� � ���� �� ����� � ����� � ��� � ��5���� ����� ���� �� ��������� ��� �

�";( HA(66DA( .>AA(.�&>7

���� �� ������� ��� �� �� �$�� (���������� & ��������� �� ������� �� �� ���� � � ����� �� �� ����� �� � �� �� �� ����� ���� �� �� 0������ �� �� �� �� ���� �� ���� ��� ���� ���� ������� �� �� � ���� � �� ��� H � �� ����� �� � ��� ���� � �� ���� �� �� ��� ����� ������ �� ���� �� �� ������� � �

� �� � �� � �� ���� ��� ���� ,�-@!�

���� ���#

& �� ���� � .���� 8� �� ��� ������ ��� ����� ��� �� � �� � � ����������� �� ���� �� ������ �� �� � ���� ���� �� ��� �� ������ & �� ������ �� �� � ���� � � � ��� H � � ���� � � ���� ����� �� ������ ���� �� �� ���� �� �� ��� ����� � ���� � � � ���� �� ��� � � �� �������� ����� �� ��� � ���� ��� ! ���� �� �� �� ���� ������ �� ��

���� ����

-=- ���� �� �����

Page 224: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

����� ���� ������ � ���� H ���� ,�-,!� ����� �� ������� � � ����� ��� ���� ��

�� �� � �� ��������� � �� ���� �����

6��� �� � � �� �� ���5�� ���� ������ � ���� H �� ������ ������ � ��� �� ��� �� ���5�� ���� ������� � �� � �� ���� � �'��� �� �#��������� ��� � �� �� � ��F �� ������� 7�� 0���� �� ��� �� ��� �� ����� ���� ,�-+!� ��� �� ���� �� � ��

� � 3 � �-=-&

* � ��� � -3

&

� � �

" ��� ������� � �� 6��� �� ���� ���

�� ���� ���� 0$ � ���� 0$ � ��� � ��

� �

��� � � �� �� � ����� � �� ���� �� � � ���� ���� ���

0���� ���#� �� ������ �� ������(�

=�3= @�@ ,�==�,= @�= @�2

F>7B&�DC&7"F 6�A(7B�: 6�"7C"AC6 0E ADF(

D�� *8,= �� .�����'���� 6������� � ��� ���� �� � ��� � �� �� �������� � ���� ����� �� ��������� ���� �� ������ � �� ��'��� ��������� ���� �� � ��� �� ������� �� �� ������ & �� *88=� �� ���� .�����'���� 6������� ��� �� �������� �� �� &� ����� "�������� ��.�����'���� 6������� &".6! �� ��� � ����� ������ ���� � �� ����������� � ��� �� ����� ����� �� �� �� ������� �� � ��� �� ����� ��

���� ���,

�� �� ��� �� -=2

Page 225: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

��� � �� ���� ������ ��� �������� �� �� � ������ �� �� � �� � �� � ���� � �������� �� ���� ���� ������ � ��� �� �� �� ����� ������� ��� ����� ���� � �������� ��� �� �� ��� �� *=�3 � ����� ����� �� &".6 �/�� ��� �� ������� �� � ���� ����� �� ����� ��� � .�����'����6����� ���� ��

F����� � � �� ��� ���� �� ���� ��� �� �� �� ��

�! �� ����� ���� �� ���� �� �� ��� � �� ����� �� �� ���� �� ��������� � ���� ��� �

�! �� �������� �#��� ������ �� ������

���� ���* 4��� �� �� ��� ��� %����

6��� ��� ������ �� ��������� �� �� ������ ������ ���� ���� � �������� �� ��� ����� ������ �� ��� ��� �� ���� ����� �� ������� �� ��� ���� ��� ��� �� �� ��� 6��� �� ���� ��� ���� ���� ������� �� �� ���� �6 ����� ������ �� ���� ������ ��� �� �� ���� �� ?= �� �� �� �� ���� ����� ������� �� ��� �� �������� �� �� �� � ������� �� �� �� ��������� ��������� ����� �� �� �� ���� �� �� � ��� ���� ����� �� ���� �� �� �� �� ����� � $��� � ��� ������ �� ��/����� �� ������ �� ������� ��������� �� ��� .�����'���� 6������� ��� �� ������� �� �� 7� ������ �� ���� � ��� �� ���� �� ����� �� ����� � ����� �� ������ �� �� �������� �� ��� �� ���� ����� ���� �� ���� ������ &����� � ������ ������������ � ������ ������ �� ��� � � ��������� ��� ������ ��������� ���� ������� �� �� ������ ��� ��������

���� ������ ����� ���� �&0$! �� �� ������� � �� �� ������� �� �� ������

:����� �&0$ � =�*8�(�-�(� �7 �

6����� �&0$ � �=�**�(�-��(� � =�+� �7 �

��� � � �� � � � � �� �� �� (� � =�,

�� ( � *=�+@ � 2== � �

*==

� �*�@

� *=�+@

� *=�+@ � �� 2@=

*@=

� �*�@

�� 8= � � � 2== �

�� 2== � 2@= �

�� 2@= � �

-=? ���� �� �����

Page 226: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

� �� � ��� ����� ���� ���� �� ���� �� �� �����

� � *�= ����� =�?� �� =�,@� � �� �� ��

� -�@��� � � �� �� � �� �� �� �� � =�?�

� *�= � �� =�,@�

=�2@�� � �� �� � �� �� �� ����� =�,@� �� ��

���� ������ ���� �� �� �� ���� �� &".6 ��

:����� ������ � � =�2�*(���(� � =�+� �7

6����� ������ � � �=�2�-(���(� � =�+� �7

��� � �� � �� (� � � �� ���� ����� �� �* �� �- �� ���� ,�-8�

F1

F2

���� ���- ������ �* �� �-

��� ������� �� � ��� ����� ��������� ��� �� ���� �� ����� � ��������� �� ������� ���� ��� �� ���� ������ 0$ �� ���� �� *+@ 7���-���� � �� �� �� �� � ����� ��� ������ �� ��� � � ����� �� ������ ��� �������� ������� ����� ������� ����� � �� ���� ���

(�-��(� � =�+� ��2

����� �� ���� � � ��� �� **= 7���-���� ������� �� �������� ��� ���� � ���� ���� ������ ���� ���� ��� ��

���� **= 7���-�

�� �� ��� �� -=@

Page 227: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

��� �� ����� ���� ����� ��� ��� ��� ����� ���� ����� 6������ ��5���� ��� ��� �� ���� � ������� ��� �� �� ���� ������� �� �� %� �� ������� ���� � ����� ���� ������ ����� ����

� � @== � ��� � @

(� =�,= ��2 � -�@

.�����'���� 6������� �� ��� ��� ������ � �� ��� ����� � �������� � ����� � �� ���� ���� � ��� ����� � �������� � ��� �� �� ��5 ������ �� �� ���� ������ �� ���� ���� � �� �� � �� ��� �� 6 �� ��� ��� ���� ��� � ������� ������� �� ������ � �� ���������� ����� ���� ������������ ����� �� �� ���� � ��� ������ �� ������ ������� ����� ����� � � ����� � � �� ��� 6����� � ����� � � � ��� �� ���� *= �� ���� ������ � ����� ��� � �� � �� ����� � �� �� �� �� ���� � �������� %� �� ���� ������ �� �� ��#� � ���1���� ���� � �� �� ����� ������� ������ ���� ��� �� �� �5���� �� � �� �����

���� � ������ ���� ��� ���� .�����'���� 6������� ��� �� ��� ��� ������� �� ���������� & ��� �� ������� �� ������� ���� �� ���� �� ���������� ����/��� � �� ������ ���� � ����� �� �� �� �� ���� ��� �� � ������ ��� ������� ;� ����� ���� ���� �� .�����'���� 6�������� �� �� � ������� ������ �� � ��� �� ����� �� � ��������� ���� �� ���� /����� ������ ;� ����� ���� ���� � �� � ����� �� ���� ������#� � ���� ���� �� ��� �� ���� �� ���� ��������

�DFF 6."F( �A&"F6

���� ����� ���� �� �� �� ��� �� �� � �� ��� �� �� ������

�! �� ���� � ����� �������� � ��� ����� ��� �� ������! ���� �� ������� � ����������

�! �� ����� � �� � ��� � � ���� � ���� ��� � ��� �� ���� � � ����������� �� ����� ����� ���

�! �� ����� � � ��� � ����� � ��� ��� � � ������ �� ��� �� �� ���� ����� � �� ��� �� ���� �� ����� �� ���� �� �� ��� ��� ����� �� ������ �� �� ���� � ������ ����� ��

��� � ���� ��� ���� �� ����� � ����� � �� �������� �� �� ���� �� �� �������� ����� �� ��� ��� ��� �������� � �� ���� ������� �� � �������� �� ����� ���� �� ��%����� 5������� �� 5����$���� (��� +������� 6���� 7 ���� �� � ������ � �� ����� � ������ �� '���� ��#� � �������� ��� �� � �%��� 4��%� 1������ �� �� �� +�� ��� �� � ����� �� � �������� � �� ��� � � � ���� �� ����� ����� ��� ���� � ��� �� ����� ����� ���

6�� �� ��� ��� ���� ���� ��1���� � '��� ���� ����� �� ������ �� �� ���� ����� ���� ����� & �� ���������� ��� �� � ����� ������'���� ��#� � ����� �� � ��� ��� � ����� ������ � ����� ���

-=, ���� �� �����

Page 228: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

����'�� ������ �� � 3 �� ��� (��� ���� ������� ������ �� � ���� � ��� � � ��� �� ����� ��� ��� �� �� ���� ����� �� ���� ���� ������ >��� ����� �� �� ��� �� ������� ����� ������ �� ���� �� �� ������������� & ��� ���� �� �� ���� ���� �� ����� �� ������ ��������� ���� �� � �� �� ������� & � ����� ������� ���������� � ������� �� /��� /������ �� ��� �� �� ��� ���� � ���� ��������

F�� � � ���� � � �� � �� ������ ���� � ����� ��� �� �� �� ���� � ���� � �� ������� ���������� ��������� ��� � �� ��� ��� � �� � ���� �� A7 � ����� ���� ��� '�� ��� ������� ��������� � ���� ���� � �������� ��� ��� �� ������� ���� ������ �� ����� ���� � ����� � ������� ��� �� ���� 6���)� ������� ����� �� ��� ������� � � ��� � �� ������ $������ ����� � ����� ���� �������� �� ��-= ���� � ������ �� ����� �� ����� �� � ���� ������ ���� �� � ����'�� ����� �� ���� ���������� �� ���� �� �� ��� ����� ����� & ���� ���� �� ��1������ �� ��� � �� ������ � �� ��� ���� ���� � ������ ���� ��� ��� ��������� ���� ���� ���� ��� ������ � ��� ��! � ��� � ������� ��#� ���� ��� ��� �

�:( 7"�DA( >� �"&FDA(

6 ��� ��� ��� ������ �� ��� ��� � ����� 6 ��� �� ������ � ����������� � �� �� ��� ��� �������� ����� ��� <����) � ��� ��#� � �����<����� �) �� � � ��� � ���� ��� �� ��� � ��� � ������ ������������%����� ��������� � ��� ���� � ��� � ���� ��� ���� 6��� �� ����� �� �� � � �������� ����� �� � � �� �� � ���� & ��'�� � �������������� �� � ��� �� � ����� ��� <����� �) �� �� ���� � ���I

6 ��� �� ����� � �� �� ���� �� �� ��� �� ��� � �� � � �������� �� �!. ������ �! ������ ����� �� �! &��������

& �� � ��� �� ��������� � ��� ������ � � � � ��� ��� ���� �� ����� ���� ���� �� � ������ ����� � ����� �� � ���� ��� � �� �� ���� �� � ���� � �� ����� ��� ��� �� ���� ���� ���� ��� ��� � ��� ���������� �� � � ��� �� ���� ��� ��� ���� �������� �� ���� ��� ����� ������ �� ������� ������� � � �� ���� � �� � �� �� ���� �� �� �����������

:����� ���� �� ����� �� ����� � ��� � �� ������ ���� ��� �� � �� ������ � �%���� � �� ��� ����� �� ��������� ������ �� � ���� ������ ��� ���� �� �� ���� ���� ���� ��� ����� ��� '����� ������� ������ ������� ������ ��� ���� �� ��� ��� �� �� ���� � ����� � � �� ���� ����� � �� � ��� � ���� � �� �� �� � ��� ������ �� ����� � ���� ;� � ���� ����� ���� ���� ����5� � ������ 6��� ��� ����� ��� ���� ������ �� ������������ � � ���� ��� ��� ����� ����� ������� �� � �� � �� ������ ����� � ���� ��� ����5� � ��� ���� �� �#��� ������ ���� � � ���� ��� ���& ��� ���� ����� � ���� � �������� ����� ��� ��� ����� ���� ����5��� ������ � �� � ��� � ����� �� � � ��� ����� ��� ���� �� � � ����� 5��� �� � ���� � � ������ ������ ��� �� ���� �� �������� F� �� �� ��������� � �� ����

�� �� ��� �� -=+

Page 229: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

A("F&6�&. "66(66$(7� >� F>7B&�DC&7"F 6�A(7B�:

6��� �� �� ������ ���� � ��������� � ��� ���������� �� �� ���� ������� ��� ������ � �� ���� �� ���� ������ �� �� � ��� ������� � ��������� � �� � ����� �� �� ��� ��������� ����� ���� ��� � �� ���� ��� ��� � ������ ����� ��� ���� �� ����������� �� �� ���� ��������� ����� � ������ �� ����� � ��� �� ��� �� $� ���� � �� ���� � ��� ������/��� � �� ����� �� �� � ������ �� ���� ���� ������� � ������ �� ���� ������� ��� ������� �� ���� ���� ��� ������ � ��� � ����� ������ � ���� ��� ����� "� � ����� ���� ��������� � ��� ��� � ��� ��� ��� �������� 6����� � ����� � ���������� ����� �� ���� ����� ���������� � ���� ���� � � �� ���� ��� �� ���� ���� ������� � ����� ��� ����� ������ �� �� ��� �� � � ����� ����� ���� �� ����� ������ ���� ����� ��� �� � ���� �� � ��� �� � ����� �� �������� �������� ��������� ���� �� �� ���/����� �'��� �������� �� �� � ��� � �� ���� ��� ���/���� "������ �� �� ���� � ��������� �� � ������ �� � � � ���������� ���� �� � ������� ��� �� ���� �� �� � ���� ����� ��� ��������� �� �� � �� ����� ����� �� �� �� ������ ����� ��� �� ��� ������

>� ��� ��� �� ���� � ��������� �� �� �� �� ��� �� � ������ �� ����� ���� �� ������ �� ��� ������ � ������ � ��� �� ���� ��������� ����������� �� ������ �� �������� ����� ���� � ��� �������� � ��������� �� & ��� �� ���� � �� ��� �� �� �� ���� �� � ������ �� �������� ������ �� � � ������ ��� �� �� ������� ��������� � ����� ���� ������ &����� � �� � ���� ������ � ��� � ������ �� �� ���� ���������� �������� ��� ����� �� �� �� ������ �� �� �� ������� �� � ��������� � � ������ ����� �� ��������� �������

C� �� � ��� � ���� � ���� ���� ��#� �� ��� �� *=�=== ��� ���� �� � ���� �� ����� ������ ��� ���� �� �� ��� ������ �� ��4��� " �� ����� ������ ���� �� ������ � � � ����� ��-= ���� �� � �������� �� ��� ��#� ������� ���� ��� ����� �� ��4� �� �� �� ����� �� � ����� �� �� ������ � ���� �� ���� ���� ��� �� ���� ������ & ��� �� ��� ������� �� �� �� ����� ����������� 7�� �� �������� ��� ����� �� ������� ������� � ���� ���� �� �� � �� � ��� � �� �� ����� ������� ����� �� ��� ��� ���� ������ �� �������� >�� �� ���� �� � ���� ������� ��� ������ ���� ���� ����� �� � ���� ��� �� �� � ���� �� � ��������������� ���� ���� �� �� ��� ����� ���� �� ��� ��#� � � �� �� ��� 5� � ���������

���� � ������ �� ���� � �� �� ��� ������ � ��������� � ���� ����� �� ����� �� � ����� � �� �� ���������� �� �� ����� ����� ������� �� ��� �� ������ ��� �� ���� ���� �� ��������� ���� �� ������ ��� �������� �� ��������� �� � ���� �� ��#� � �� � �� �������� ��� �� ��� ���� ��� �� �� ��� � -@ ��� �� ��� �� �� ���� � ���� �� � ��� � ���� � �� � ����� ���� ����� � �������� �� ��������� �� �� ����� ��������� ����� ����� �� ���� � ���� �� �� �� �������� ��� ���� 2= ������ � �� � �� ��� ���� �� �� � �������� �� � �������� �� ��������� �� �� ����)�

-=3 ���� �� �����

Page 230: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

� ��� ���� � �� �� � ����� ������ &� �� � �/���� ��� ����� �� ������������ ���� �� �� ���� � ���� ,�2= �� �� ����)� � ��� �� �� �� ��� �������� �� ����� � ��

������� �� �� �

% �0$� �0$

" ��� ���� �� ���� ���� ��1���� � � �������� ����� � �� ��������������� � �� �� ���� � �� ��� � �� ���� ������ ������� ���� �� ����������� �� ���� ����� �� ����� �� ��� ����� ������� �� ����� �� ��"� � ' � ���� �� ���� �� ������� � � ��� �# � �� ���� �� ��� ����� ��� ����� � ������ .���� + � �� �������� �� ������ �� �� � ��� ��� .���� 8 �� � � ������ � �� ������� �� ������ .���� *- ����� ����� � ��� ����� � ��� ��� ��� �� �� �� � ����� ��� ���� ��� 5����� �� ��� ��� �� �� ���� ��� � �� � ��� �� ���� ���� ������ �� �� ��� ��������� ����� ���� � ������ � �� �� ������� � ����� ��� �� ��� ������ ��������� � ��� � � �� ������� �� � ��������� �� ����� ��� ������� �������� �����

�! ������ ������� ��� �� ����� �! ������ �� �� ��������� � ��� �� �! �������� �� � ��� �� ������

A("F&6�&. "66(66$(7� >� F>"C&7B F>7B&�DC&7"FFE

& �� ������ � ' � � �� � �� �#�� �� � ����� ����� � � ������ ������� �� ������� ������������ �� � � ������� �� � ���� ����� ������ � � �/����� �� ��� � ������ �� �#�� �� ��� ����� � ��� � ���5���� ���� � ������ � �� ����� �� ��� � ���� ����� ���� ����� ��� ����� � ����� �� � ����� $����� 8 �! �� �� ����� ��� �� ��� ��

���� ���.

�� �� ��� �� -=8

Page 231: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

�� � ����� ������ � � ������� 9 �! �� ���� �� �� �� ��#� �����/�����

�8��� � -0�= �8��� � �=8 � 9������ � 0 �� �� ������ ���� �� �= �� �� �� �� � �/����� &� �� �� ���� �� ����� 9 �! �� ��������� � � ������ �� ������ � �� �/����� � ������� ��

8��� � 39��� ����� � � �� � ����� ���� �� 3 �� ������ �� ������ �������� ��� �� A">!

A"> � *

��-= � �-�- � ?0-�-

=�*�-

� �������� �� ����

�������� �� ���

0�� 3 �� � � � ������ �� �� ������ ���� 0 �� �� ��� ���� ���=����� �� � �� ������ �� � ��� �� ��� �� �� �� ������� ��� �� ��� ��

��� ����� � � �� �� ���� ����� �� �� ���� �� �� ����� �������������� ��� �������� 3 �� �� ��� �� �� � ������� �� ������ ���������� ���� � �/���� �� ���� ������ ����� ������ �� ���� ����� &�� ������ �� ����� ���� ������ �������� ��� �� �� ��� �� �����5���� �� � ��� �� ���� � �/������ ���� ,�2*!�

��� ��������� �� �� A">�O�� ����� �� ����� �� ���� �� �� ���������� � � �� ����� ����O�� �� �� ��� �� ���� � ������ � �� ������� ���� ������� ��������� ����� �� ��� ��� ���� �� � �� ��� ��

���� ����

-*= ���� �� �����

Page 232: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������������ ��������� ������

>� ����� �� ��� ����� ��� �������� �� �� ���� �� �� ����� �� ��� ������� �� � �� ��� %��� %���� � ���� ��� ���� ��� � ��� ����5����� ��� ��������4� � ��� �� � � ��� �� �� �� � �� %��� �� ����� ��� ������� ���� �� � ������ �� ���� ����� � �� � ����� � " ������5���� ����� ��� �� ��� �� ��4� �� �� ������ �� � �������� ����������� %�� �� � ���� �� ��� �� ���������� ������ �� �#��� �� ���� ��� ��� ������ ��� �� ������ %���� ���� �� �� �� ������ %�� ��� ��

" � �� �� ��� ��� �� ���� �� �� ������� � �� ��� �� %�� ���� � ������ ���� ��� ��� �� � �� � �� 9��� �� ����� ���� ��� �� ������� �� ��� � �� ����� �� ����/�� ������ �� �� ���� �� �� �������� ��� ����� �� �� �� ���� �� ��� �� ���������� " ���� �� �� �� ����� ��� �� ��� �� ��� � ������ ������ � � ���� ��� ����� ����� �� �� ����� ��� �� ����� ����� ��� ���� � ���� ���������� �� ��#� � �����5��� �� ����� �� ����5��� ��� ������ ����� ������� ��� �� ���� ������� �� �� ����� � �� ���� ���� ��� ������ ������ ����� �� ��� �� ������ � � ������� ��� �� �� �� ��� ���� � ����� ������ ���� �� �������� ����� � � �#���� �� �� ���� �� �� ���� ������ � ������ ���� �� �� ����5��� ��� ����� �� ��� ��� ������ � ���� �� ��#� ���� ������ � � �� ��� � ���� ������� ��#� � �� ���� � ������������� � � � ��� ���� � ��������� ���� �� ��� �� ����� ���� ������ �� � � � �� ��� � ��� ���� ��� ���� ������� ������� ����� ������� � �� �������� �� � ���� ��������

��� ��������� �� ����� ��� ���� �� ���������� �� ��� ���� � ������� ��� ��� �� �� ��������� �� ����� ���� �� ���� ����� ������ � ���� ����� ���� � ��� ���� � ���������� "��� �#�� �� ����������� �� �� �� ��������� ����� �� ���� ���������� C����� ������������� ��� �� ���������� �� ����� � �� � �� ��� � � � ��� ��������� �� �� ��� ����� �'���� � �� ��� � ���� ��� ��� �� �� �

& �� �� ������ � � ������ �� �#�� �� ��� �� ���� ����� ����������� �� ��� �� ������ ���� � ���� ���������� ���� ����� �� � ��� ��� ����� ��� ���� ���� �� ���� ������� ��� � ��� ����� ������ �� ���� �� ����� �� � A������� ��� �����

��0$���� � 0$���

$=��� �0$-

���

-$=

� �

��� � $= �� �� ��� �� �� � �� ���� ������ ����� �� �� ��� �/�� � �� �� ������

$= �� �

=

� �

��

A">- ���� �� �� ��

� ���� �� ��� �� �� �� �� ����� � �� �� ���� �� ��� � �������� ��0$��� ���� ������ � ����� � � �� �� ����� �� ���� ��

��0$��� �� � ��� � �-

-$=

� �

�� �� ��� �� -**

Page 233: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

� �� � �������� �� ��������� � � ������

��0$��� �� �� � * � * � ������-�-$=���

���� ����� ��� �� ��� �� ��� ���� � �� � ������ & ��� ��� ������ � ���'� � �� �!� �� ���� �� �� ���� �� �� ����� �� ���� ��� ��� � �� ���5������ ��� � ��� >�� �� �� � ���� �� �� ����� � ��� �� ������� � ������ � �������� �������� �� ���� ����� �� � �/���� ����� � �� ��� ��� ����� 6��� ���5� � ������� � � ���� ���� �� � ��5�� ���� ���� ���� ��� �� �� &66. ����� �� ��� ������� �� ��#� � ����� �� �� �� ��� ���� ����� � �� ��� ���� �� � �������� �� ��������� �� � ���� �� � �������5��� �� ���� ���� ����� �� �� � ������ �� �� ����� �� ������ �

���� � ,�2- ����� ���� � ����� " �� ���� � �������� �� ��������� ����� ��� ����� �� � ������ �� � A������� � � B������ ��� ����� ����� ��� ��� ����� �� �� ��� ��� ��� ����� �� �����

>�� ��� ������ � �� � ����� � � ��������� 6��� ���� ����� �� ����������� �� � ���� � �� ���������� �� � �� ����� ����� ���� ���� ���������� �� �� �� �� ��� �� �� ��� � ��� ��� �! �� �� �� ���� �� ������� ���� ��� �� ������� �� ���� �������� ����� �� ��� ����� �5�� �� �������� � �� ������ ������� � ����� ����� ��� � �� ����������� ����� ��� � ��� � ��� ��� �!�

���� ���� ( $ ������ �����������

-*- ���� �� �����

Page 234: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

���� � ,�22 �� ���� � ��� � � ��� �������� ����� ����� ���� ����� �� ���� ������ �� ��������

�� ��� �� �������4� ��� �� ���� �� ���� �� �� ������ ������������� ��� �#����� ���� ����� 3� �� ��'�� �� �� �������� ���� �� �������� ����� �� �� ���� ���� � ���� ��������� ����� �� 6��� �� ��5��! ����� �� ���� ���� ����� ���� �� �� �� � �� �� ���� ��������� ���� �� �� �� �������� ��� ����� ����� � � ' � ����� �� � ���� ��

3� � -�-�=�2 �� ��

���� � ,�2? ����� �� ���� �#����� ���� ����� �� ����� ����� �� ���� ����� � � �������� �� ��� � � ������� �� 2 � *=+ ��� ���� �� ����� ��� ����� � *=3�

.���� ���� �� ���� �� �� ��-= ���� ����� @=N+= �� �� �� �� ������������ �� � ����� ����� =�,=+

�� �� � ���� �� *=3 ����� ��� �����5

�� �� ���� �� �� � �� �� ������ "� � ' � ������ �� �/�� �� ���������� ��� �� ��� � � ������ ��� ������ ��� �� ���� ���� � � ��� �����5���� ��������� ��� � ���� ����� �� ��8 �� � @= �� -�-�=�2 � ��� *== ��� =�,=+

��� �� � ���� 2== ��

F� �� ����� �� � ������ �� ��� ���� �� ���� �� �� ��� ���� �� ���� ���� � �� ������ �� � ���� � ������ ��������� ������

A("F&6�&. 6�AD.�DA"F A(6H>76(

��� ����� ������ ������ �� �� ���� ���� �� �� � �� � � ������ ���� ����� ���� ��� ������ ��� 6���� �� ����� � ������ ���� ��� � � ����� ��

���� ���� 1���������� �% ���:����� ���� �� � �:� � �����

�� �� ��� �� -*2

Page 235: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

���� ��� �� � ���� ������ ���� ��� � � � ���� ��� ����� ��� � ��������� �� �� ���� � ���� ��� � ������ ���� � ������ ����� 6 �� ������ ��� �� ������� �� ����� ������� �� ����� ������� ���� ����� ���� ������� �� ����5��� �� ��������� �� ���� �� �� �� �� ����� � �� ��� ���� ��� ������ &� �� ��� ����� � � � �� ��� ������� � �� ������ � � ����� ������ ����5��� �� ������ �� �� � ��� ������

F� �� ' � �� � �� �� ���� �� � �� ���� ������ � � � �� ��� ���� ����� �� .���� +� & �� �� � �������� �� �� ������ ������� � ������� � ���� ��� �� ���� ��� ��� �� ����� � �� ��� ��� �� ����������� ����� ������ ��

�� � �E �

��� � �P �� �� ��� �� �� ' � ����� �� � �� �� � ��� ����� ���� ���� �� ���� �� ����� ���� �� ��� �� �� ������ � ��� �� � �� ��� ���� ����� ��� �� �� � ������ ����� .���� ���� ���� �� �� ���� � ��� �� �#�� � ����� ������� � �� �� �� ������ ��� �� �� ����� �� �� ����� ����� �� �������� ���� ���������� ������ ����� ������� �� ���� ����� ���� �� ������ ������� ��� ���� � ��� ���� �� ��� �� ����� � �� ����� �� �������� ��������� ������� � ���� ����� �� �� �� ����� � �����

���� ����

P���� �� � ��#� � � � �� �� � �� � ������ ������

-*? ���� �� �����

Page 236: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

������ � ��� �� �� ��������� ��� ������ �� �� ����� �� � ����� �� ����� ������� � ����� � �� � ������� �� �� �� ����� �� ���������� & �� � ��1��� � ������ �� �� ���� ������ ���� � � ���� ���� ����� �� � ����� � ��� ��� �� ����� ���� ������� ��� � ��� ���� ��� �� � �� ����� �� �� ��� ��� ������ ��������� ��#�� �� ����� �� ��� ������ �� �� ���� �� �� �� �� ������ ��� � ��� �� ����� ��� �� � �� � �� �� � <�� �) � ��� ���� �� � � �� ����� �� ������ ������������ ����������

���� �� ��� � ������� �������� �� � ��� ������� ������� ������ ������� � ����� ����� �� �� � ��� �� ���� (�� � ����� ����� ��������� �#����� � ��� ����� �� ' � ������� �� � � ���5� �� �� �� �� ��������� �� ������� �������� �� �� ����� �� ��� ����� �� �� ��� � � ���������� ��� ��� �� ��� �� � � ������� ����� � �5��������� �� � �� ������� �� �� ��� ��� � ��� �� ����� ������� ���� ������ ���� ,�2@!�

��� � ��� ����� �� �� ���� �� �� �� �� ������� � ��� ��� ���������� ������ ���� � ��� �� � ����� �� �� ��� � &� �� � ��� ����� ���� � ���� � ���� � ���� ,�2,!� " �� ������ ����� �� �� �� ����� ����� � �� � �� +� ���� �� � ���� �� � ���� ��� &� ����5��� �� ����5��� �� �� ������ �# �� ����� ���� ��� ��� �� ��� ���� �9 ���� ,�2@!� "������ ������� �� ���������� ���� ���� � � ����� ������� �� �� � ��� �����

� � ����+��

���� ���#

�� �� ��� �� -*@

Page 237: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

.� ��� �� �� � ��� �� ������ �� � � &� � ���� ��� ��� �� �� �� ������� � ��� ����� �� �� ��������� � � ����� � ���� ������� �� ���������� ����� ���� ���� ,�2+!� ��� �� ����� � ��� � �� �� ����� ���� ����� ��� �� ���� ����� �� ������ 0$ ��� ������ �� ���������� �� �� � ��� �� =�, � �� ������ ������ �� � �������

& �� ��������� �� �� �� �� �� ���� ���� � ��� ���� ����� ��� ���������� �� ������ ������ �� �� �� �������� ������ �� �/����� ��� ��� ��� ����� ��� �� �������

�� ��+� � =

���� ����

���� ���,

-*, ���� �� �����

Page 238: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

�� ��� ����� � �� ������ � ������ ������ � � � �� ���� ������ � ������������ ������ �� �� � ����� �� ������ �� ����� �������� F������ ��� �� ��� �� �� ������ ��� ��� ��� �� �� �� �� ���� �� �� ��������� �� ����� ������ �������� ����� � �� ������� �� ������5�������� �� � ����� � ��

����� �� � � � ���� ������� ��� �������� � ��� ����� �� ����������'������ � �� ��������� �� ��� ������� �������� �� �� ��������� ��� �� �� ���� �� �� ��� ��� �� �� �4��� �� �� ���� ,�2+ ���� �� �� ���� �� ����� � ����� � �������� � ��� � ������ � ���� ������ ���� �� �������

"66(66$(7� >� 6�AD.�DA"F 6"�(�E

" �� �������� ����� � ���� ���� ��� �� ������� ���� ������� �� ������������� & �� ' � ������ � � ������ ��� � �������� �� ����� � �� ������������ ����� �������� � ������������ :��� � ��� ���� �� � ����� ���� ����� ��� � �������� �� =�=* � * �� �� �� � ����� ���� ����� ���� ���� �� ��������� �� � ���� ��� 2= ������ ���� ����� � �� �� � �������O��� �*= ������ � �� �� -@ ��� �O��� �� ���� � � �������� �� =�22 � *=�8�6��� � ��� �� ��� �� ������� �� ���� �� �� ���� ����� �� ����� � &���� ��� �� ���� ����� ������ �� � �� � � � �� ���� �� ��#� ��� � ��������� ���� � ���� �� � ���� ���� ���� ���� ,�2-!� 0������ �� ������������� �� ���� ��������� ����� ����� ��� �� �� ������ � �� � ������ ����� ���� � �� ��� � � ����� � �� ������ ��� ��� ���������� � ������ � � ���� ����� �� ���� �� ��� ��� ���� ���� ���� �� ��� & �� �� � ����� ������� � �� �� �����������

� �� �� � ������ ������ �� ���� ��� ���� � ����� � � ����� ����� �� ��� ��� � ����� �� ������ ��� ������ �� ����� � � ���� � � ��� ���� ��������� � �� � ���������� ������� � ��� ����� ������� � �� �������� ���� ���� �� �������� ���� �� �#���� �� �� ������� �� ����� ����� ����� �����'�� ��� ���� ������� �� �� ��� ������ � � ������ & ���� �������� ��� ������� ��#� � � ��� ��� �� �� ���� � ��� �� ����� ������� � ������ �� ������ ��� ������� ��� ������ � ����� �� �� ��������� �� ����� ��#� � �������� "�� ���� ����� �� ����� ��� �� � �������/���'�� � �� ����� ���� �� �� ��� ��� ����� ��� � � ������ �� ���&���� �� � ����� '�� � � �� �� � ���� � � �������� ����� ����� ���� ��� ����� ���� � ,�23 �� � � ��� �� ����� �� ������� ������ �� �������� � ���� �� ����� ���� �� �� ������ � �� ��� �� ���� �� �� ��� ��� �� � �� ���� �� � �������� �� �� ���� ���� ������ �� ��������� � �� ��� �� � ��� �� �� � �� ��� �� � �� ���� �� � ���������� �� ���� ���� � �� � �� ����� � ������ ��

�� � � ��� ���� �� ��� �� ������ ��� ��� � �� ����� &� �� � ������� �� ��� ����� ����� � �������� �� ���� ��� �� ���� �� ���� ���'� ��� ���� � ������ �� ������ �� �� �� � �� ���� �� �� ��� �������

���� �� �� ��� ���� � � ��� �� ��������� �� ���� � �� ������ &�������� ���� ���� ���� �� �� ��� ������ � ��� ���������� �������� ����� �� ��������� � ��� �� � �� �� ����� ��� ��� ����� ������ � ��

�� �� ��� �� -*+

Page 239: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

������� � � A������� � B������ ����� � � ��'�� �� �� � ��� ��� ������ ��� �� �� �� ��� �/�� � � �� ����!� ���� ����� � � �������������� ���� 1 �� � ��� �

� � �1�� 1

��� � �1 �� �� �� ��� ����� ���� ������� � �� �� ��� �� �� ���� �� ��������� ������ ��� ����� �� �� �� �� �� ��� ����� ���� �������� �� ����� �� �� ���� �� �� � ��� �� �������� " �� �� �� ��� ����� ���� ����� ������ ��� ����� �������� ����������� ���� �� � ��� �� �������! ��� ���� �� ����� �� ���� �� ��� ����� ���� ��� ���� �� � �� � ������ ������� ����� � ������� ����� �� ����� ����� ���

:ECA>(F"6�&. "7"FE6&6

��� ���� � � ������ �� � ������ ���� ����� ����� ������ ������� � ��� ����� ����� �� ���� � ���� ���� �� ���� ��� � �� ����� &� ���� ��� �#���� ���� ������� �� �� ��� �� ��� � ��� �� �� ��� ������� �������#�� �� � ������ ��� ��� ����� �� � ���� � ������

D�� ����� � �������� ������� ���������� ���� ���� �� �������� ��� �� ������� � ����� ��� ��� ��� ��������� & ��� �� ��� ��������� ���� ��� �� ������ �������� �� �� ���� � � �� �� ����� �� ���� ������� ���� ��� ��� ���� ����� ���� ������� �� ���� �� ������ ���� ���� ����� ��������� �� � ��� �� ��� ���� 6��� ������ �� ��������� �� �������� � ���� ���� ��� �� ������� ��� ��� ����� �� ����� ������ �� ��� �������� � �� � ������� ������� ��� ������� ������� �� �� �����

��� ��������� �� ������ ����� �� ����� �� ��� ���� �� ���� �� � ����� � �� ���� ��� �� ������ ������ ����� .����� � �� ��� � � �����5���� �� �/�� � � � �� ���� �� ��� � ���� �� ��#��� ��� ����� ����� ��� ��������� ��� �� � ��� � �� ������

���� ���� ��� �������� ��� ���� ��� ��� ���� � ������ �� ��� ���� ��� ��� ����� � �� �� ������ ������ �� ���� � � ������ ��� �� ������� �� �� ���� ��� �� ���������� .������� �� ���� �� �� ������� ���� ����� � ������ � ����� ���� ����� �� ��� ��� ��������� ��������� " ��� �� �� ����� ���� � � ���� ���� -= �� �� �� �� ����)�

���� ���*

-*3 ���� �� �����

Page 240: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

���� � �� �� �� � � �� �� ���� ��� � ������� ��� �� �� ����� ������ �� " ���� �� �������� � �� ����� ����� � �� � ������ �� ��� ��� � � ���� � ��� ������ � ��� ��� ��������� ���� ��� ����������� ���� ���� �� �� �� ;F.. � ��� ���

6F"$$&7B ��� ���� .���� *-!

>� ��� ������� ������� ����� ��� ��� ��� �� ��� ��� � �� ����5��� ��� �� ��������� � ��� ����� ����� ��� %� � ��� �� ������������� �� �� �� � � � ���� �� ����� ���� ��� �� ��� � � �� � ��������� �� � �� � ���� ��� �� �� ���� ������ �� ��� ������ �� �� ���� ������� � ����� �� �� �� �� ���� �� � �� ���� �� �� � ���� � ��� ���6 �� ��� �� ���� �� ��� ��� ���� � � �� ' � ���� �� %��� �� ��� ���������� � ����� � �/���� �� ���� ��� �� � �� %������� ��� � ��������� "�������� �� � �� � � ������ ������� �� � ���� 2= �� �� ���������� ���� �� �� �� �� �� ������� �� � ���� � ���

��� ������ �� �� � �� �� ���� � ����� ��������� ������� ������ �������� � �� ���� 2=N?= �� �� �� �� ���� � �� �� ��� �� ���� ����� � ������ ��� � ���� ����� ���� ���� � ��� ����� �� ���� �����4�������� �� ������ �� ����� �� �� ���� ������ � �� ���� � ��� &���� � ���� �� ���� ��� ���� ����

(� ��� ������ �� ����� ���� ��������� �� �� ������ ���� ���� ���� ����� �� ���� ��� ��� �� �������� ��� � �������� ���� ��������� �� ���������� ���������� ����� ���� ����� ����� ���� �� ����� � ������ ���� ���� ���������

���� �� ��� ���� ���

" ��� �� �� � ��� ������ �� ����� � � �� ���� �� � ��� � ��� ������� �� ��� ��� � ������ � � ��� ���� ��� ������ �� ���� � ���������� ���� � � ����� � ��� � ��� �� �� ������ �� �� ��� � ���� �' � ������ &� ���� �� ���� � � ����� ����� � �� �� ������� ������ ��� ������������

" � ��� ���� ��� �� � ������4�� � �� � � � ��� � � ����� �� � ��� ������'���� ����� �� � �� �� ����� ��� ���� & �� �������� ���������� �� � ���� ���� � � ��������� � �� ����� %�� �� �� ���� ��� ��� ���� �� � ���� ������ � � ��� %���� � ��� ����� ����� � �� ��� %��� ��� � � � �� ���� �� ��������� ������ � ��� ���� ���� � ������

�! ����������� ���� �� �� ���� ��������� �� �� ������ �� ��5� ����� ���� ������ ������� ������ ����

�! ����������� ������ ���� � ������ �� �� � ��� �� ����� �� ������� � ������ �� ���� ������� ���� ���� ������� ���� � ��� ��� ��� ������� ���

6 ��� ���� ���� ��� �� ����� ������� ���� �� ���� ����� � �������� �� �� �� �������� ���� �#���� ������ � �� �� �����4�� �� ����

�� �� ��� �� -*8

Page 241: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

� ��� �� � �� ���� � � �����4� �� �#��� �� � ��� ���� ���� ��� ���� �� �� � $�� ����� �� �� �� � ��� ������� ���� �#��� �� � � �����4�� � �� �� �� F��� � ����� �� �� *8?=��

& ��� ��� � ��� ���� ���� ��� ����� ������ � ��� � ��� � � ����������� � �� � �� �� ���� �� ��� � ����� �� ����� �� ������ � �� � ��� ����� ����� �� ��� ��� � ��� �� �� � ���� � � ��� ������� �� ���� ������� � �� � �� ����� ����� ���� �� ��� �� �� ������� � �����4���

B(>$(�A&."F C&6.>7�&7D�&(6

��� ��������� ���������� ��� � �� �������� ��� � ������ �� �� ����� �� ����� �� ����� � ������� ��� � ��� ���� ��� ���� � � " �� 0 ������ ,�28 �� � ��������� ���� � � �'�� ���� ��� ���� � ���� � ���� ���� �� �� �5���� � � ���� ��

;" � � ���"

�� �*

;0 � � ���0

�� * � -�

���� ���-

�� �� �� ����� ���� �� � �� ���� ����� � � � �� ;0 � 2� ���� �� � ��� ��� ����� �� � �� ���� ���� �� � �� ���� �� ��� �� ����� � ��� ����� ��� ����� ����� � �� �� ���� �� � �� � ���� ������ � ��� �/��� � ����� �� � ��� ������ &� � � ��� �� ����� ��� �������� �� � ��� �� �������� ���/���� ����� ����� ���� ���� �� �� ����� �� � ��� ���� ��� � �� ���� �� ��� ��� ���� �� ��� �� �� ����� �� �������� ���� �� ��� �� �� ������ ������ ����� ����� � � ���� � �� ���� �� �5�� ���� �� ��� �� � �������� �� ������� � � ������� �� �� � ��� �� ������ �� �� � ����� �������� ��

" �/�� � ���� ��� ������� �� � � ���� �� �� ����� �� ��� �����5��� �� �� �������� � ��� ����� � ���� ��� �� � ?@ ��� ��� � ��

--= ���� �� �����

Page 242: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

�� ���� �� ����� �� �� �������� ���� � ���� ,�?= �� ������� � ������� ��� ���� � �� �� � � �� ���� ��� �������� ��

; � *

-

��

�* �

��-�� -������

���� � ,�?* ����� �� �#�� �� �� �� ���� �� �� � ����� � � ���� �� ����� �� � �/�� � ���� ��� � ���� �� ����� � �� �� ���� �� � ��� �� �� � �/�� ����� � ?@ ��� ���� ��� '�� � �����

�! �� �� � ��� �� � ����� �� �� � -@ �� �� � � ��� � ������ � ���� ��/�� � ���� ��� ����� �� � � ��� �� �� ���� �� � ����

�! �� �� � �� � ���� ������� � ����� � �� � ����� � ��� ������ ��5���� �� �� �����

�! �� �� ����� �� �� � ���� �� ���� �� ���� ��5����� �� �� ������� ���� �� A�� ���� ���� � �� ���� �� �������� �� �������

����� ����� � � ������� �� �� �� ������� ��� �� �������� �� ���� ����� ,�?-� �� ������� � ��� ���� ��� ���� �� �� ���� ��� �������� ��� � �� �� ��� ������

;��� � - � =�?���

- � =�?���* � =�8-,

*�2?3 � =�3-,-=���=�@++ � �

�� =�-?

� �-� � �

& �� �� ���� ��� �� �� ������� � ��� ���� � ������ ���� @N*= ��� ���� ��� �� �� � �� �� 4� � � ��� @=N+= ��� ��� ���� 0�� � ����������� �� ���� � ��� ��� ���� ���� � ,�?2 ����� �� ����� �� � ���� ���� � �� 7�� �� �� ���� ��� ���� �� ��� �� � � �� � ��� � �� ���� ���� �� � �� � ��� � �� ������ ������

���� ���.

�� �� ��� �� --*

Page 243: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

0D&F�5&7 6�A(66 .>7.(7�A"�&>76

��� ����� ���� �#� ��� � ���� �� ���� ���� �� �� �� ������� ��� ���� �� �� ���� �� � ����� �� ���� ����� D��� ����� � ��5 ����� ���������� �� ������ �� ����� ��� ����� � ��� �� � ��� ��� ���� � ������ �� ������� �� �� ��� �� � ����� ����� � � ��� ������ <���� �) � <������ ��) � ����� �� � ���� ����� � ���!� �� �� �� �� �� �� �� � �5������ �� ������� �� ������� �� � � ��� � � ���� � �� ���� �������:����� �� ���� �� ����� �� �� � ���� �� ����� �� ���� ����� ������ � ������ ���� ��������� ���� �� ��� ��� �� ��� ���� � � ���� �������

���� ����

���� ���� &������ ��� ��� �� %����� �����

--- ���� �� �����

Page 244: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

&������ �� ���� � �� � �� �� � ��� � ���� �����4� �� ���� �������� ������ ���� ��� �� ����� ���� �� ���� �� ���� ����� �� �� ������� ���� �� ��������� ��� �� ���� ��� �� � ��� ������� � ����� ������ ����� �� <����5�) � ��� ��� ������ ������ ��� �� ������ � ������ �� ���� �� �������� � � ��I

& ������ ��� ����� ��� �� �� ���� ���� <����� ��)� ���� �� ����5 ��� ������ �� ����� ���� ��� �� �� �� ���� �� ������ � �5��� �����

���� ���� ���� ������������� %����� %�� � ��� ��� ���

���� ���� <��� ��� � �

�� �� ��� �� --2

Page 245: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

�� � ��� � �� �� ����� ��� ���� &� �� ���� ��� �� � � ���� � ���� ������ � � � �� �� ������ � ��� ����� �� ���� &� � ������� �������� ����� � � ���� �� ��� ���� � ��� �� � ����� � �� ���� ���� � �� ��� ������ �� ���� ��� ���� � ���� �� � ����� ' � ��� ����� ��� ��� ������ ���� �� � ����� �� �� ��� ��� �� � �� ������ �� ���� ����� ����� ���� � ���� �� ���� ������� �� <������� ��)� �� �� �� �� � ���� ��������� �� ��� �������� � ������ ��� � � ��� �� ���� � ��� ����� �� ������� ���� � ���� � � ���� ���� � � ������ � � ��� �� ������ � ��� ����� �� ���� "�� �� ����� � ��� ��� ���� �� �� ���������� �� ������� ���� ���� ����� ����� �� � ��� �������� � ���� � ��� ����� ���� �� ���� � ������ ��� ��� �����

.A".G (J�(76&>7� 0A&��F( �A".�DA(

. ���� ��� ��� �� � ����� �� �� �� �����4��� & �� ���� � ����� � � ���� ��� �� ���'�� ���� � ��� ����� ���� ����� ����� �� ���� ������ ��� �� ���� �� ������ � ��� � � ��� � ��� �� (�� � ������� �� ������ � ���� � � ��� ������ � �� ���� � ���� � � �� ����� �� ���9�� " � ��� � ��� �� ������ � �� � ������ � � ��� @== �9�� ����� ��� � ��� � �� �� ���� � ��� ���� � ��� ���� �� F��� � ����� ��� �� ������� ������� $� � ��� �������� ���� ��� �� $; = � ���� ������ ��� � �� � *8+8 �� �� $; ���� ��� �� ����� ���� ����� � ?� ���� ��� � *83-� 6��� A7 � ����� ������� � �������� � �� <.�� �� ) � ��*8+=� �������� � ��� � ��� � ������ �� �� ����� � � � ������ �������� � �� ��� ��� �� ����� � �� ��� ��� ��� ���� ����� �� � �� ����

��� � ����� ���� � � ��� ���� ����� � ��� � ��� � ���� ���� � �� ��� ������ ���� �� � ��� �� ��� ��� �������� ��� ��� ���� ��������� ���� �� � �� � �� ��� ��� � ��� ����� ������� �� �#��� �� � ������� ���� �� ������� � ����� ��� � �� ��� ����� � �������� ��� ��� � � ��1��� � �������� ��� �� � ����� ���� � � ����� � ���� ������ � ��� ������ @= $H� �� � ������ � ���� ����� �� ������ �� ������������������ �� ����� ����� � �� ������ �� �� ���� ��� � ����� � ����� � �� ����� ����

" ��� ���� �� �� � ��� � �� � ��� �� ����� �� ����� �� �� ���������>�� �� � ������ ������� �� � ��� ������ �� ��������� �� �� �� �/�� �� �� � ��� ������ �� �� ��� �� � �� �� � ������ �� �� ������ ���� �� ������ �� �� � �� ������ D���� � ��� � ������ �� ������� � ��5� �� ����� � �� ���� ������ " ����� ���� �� �� � ��� � ������ �� ��� ��� �� ���������� �� ������ 6����/�� � ��� ������ �� ������� ����� �� ����� ���� � ����������� ��� ���� �� � �� ��� �� ����� �� ��� � ���� �� � ��� �� ����� ���� �� �� ���� ���� �� � �� ������ �� ������ ��� � ��� �� �������� ��� ����� �� ��� ��� ��� �5� ��� ��

&������ �� ����� ���� � ������ �� �� ����� ���� ����� � ���� ����������� � � <��� ������) ��� � � ���� ���� �� � �� � ��� ������ �������� � ���� ������� �� �������� �� �� ���� ������ ��� �� ����� ��� ����� �� ������� �� ������ �������� � ��� � �� ����� �� �� ����

--? ���� �� �����

Page 246: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

������ � ����� �� ���� � � � ����� �� �� ����� ���� �������� ��������� ��� �� ����� � ������ �� ���� �� .�� �� �� ���� ��������� �/����� �� ��! � � �� � �������� �� ����� ����� � � ��� �� � �� �5������ ������� ���� �� ����� ���� H��� � A��� �� . ��� " �����!� $� � ����� �� ��������� �� ���� ������ � ��� � �������� ������ � ��� ����� ���� � =� ��� ��� �������� �� ������ ������5������������������ ����� � � ��� �� ����� ����������� .�>C � �� �� ��> ���� ��� ��� ��� � � ������ ���� � �������� � ������ �� �� ����� ��� ���� �� �� � �� � ����� ��

�� � � ���� ������� � ��� �� ���� -� ������ � � � �� �� ���� �� ���� �� ���� � �� � ��� ���� ��� �� ������ � ��� ����� ���� ������ ��

= � �����*�-

��� ����� � ����� � ��� � ���� � �� =� �� � ��� ��� � ������ �� �=� � *-@ $H� �!*�- ����� � ����� � ���� ���� ��� �� � ��� � ��� � ���5��� ����� �� �������� " � ��� � �� ���� � >�� �� �� ������ �� ������ =�

�� �� ������N������ ������ ��� ����� � ����� � � �� �� =>� ����� ����� ���� ��� �� =�� "�� ������ �/������� � �

=>�� >�/*�- � -���E/*�-

& ����� �� ����� � ������ �� � ���� ���� ��� �� ������ � � ����� ��� �� �� �������� � ��� � ��� ��� ��� �� � �� � ���� � ����#���� 4�� ����� �� � ��� ������ ������� �� �� ���� � ����� �� ������ �� �� �� � ����� & �� � ���� �� ��� �� � ��� ����� ����� ���� �������� � � �� � ����� & �� ��������� �� � � ��� � �� ������� �� ����� ��� �� ����� *@= �� -== $H� �!*�- � ������ � ����� �� � ��� � ���� �� ���� � ���� ��� ������� �� �� �� � ���� � ��� ���

A����������� � ��

�! �� � ����� � ���� ����� �� ���� ��� �� � ��� � ��� � ���� � ������ ����� ��� � .�� �� � �������� ���� �� += �� �� � = �. �� ������

�! �� � ����� � ���� ����� �� � ��� � �� ��������� ����� ��� �� �������� ���� � ��� � ������ ��������� � ���� ��� .�� �� � ������������ �� @= �� �� � = �. �� ������

�! �� � ��� � �� � ���� � ���� ��� *== �� �� '� ��� .�� �� � ��� ������ ��� � = �. �� ������

&� �� ���� �� � ��� �� � ���� � ��� �� ������� �� �������� ����� � �������� ����� ��������� ������� ����� ��� ����� ������� ����� ����� �� ����

�"�&BD(

H ������ ����� � � ������� ����� �� �� � ������ �� �������� ���� �� �������� � ��� � ��� ���� �� ������ �� � � ����� �� ���� ���� � ����� � ���� ������ &�� ������ � � ���� �� ������� ��� �� �� � ���

�� �� ��� �� --@

Page 247: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

���� �� ���� �� ��� ������ �� �� �� ��� ��� ���� � ��4� �� ���� � � ���� ��� �� "��� ��� �� ��� � ��� ������� � ���� � ���� �� ����� � �������� ���� �� �� ������ ������� ��� �� �� ���� �� ����� �� �� ��� � �������� �� � ���� � ��� �� � � ������ � �� ������ ������ & �� ���� ���� �� ������ �� ������ �������� �� � ����'���� �#���� �� �� ������ ��� �� �� ����� ��� � ������ �� ����� � ��� ����� �� ���������� ����� ����� � ��� ������ ������� �� � ��� ��1���� �� ������ ���������! ���� �� ������ ��� ������ �� � � ������ ���� � �� ���� � �������� �� ��� �� ����� � ����� �� �� �� �� ���������

C���� �� ������ �� � ����O���� ����� ��� ����������� :����� � �� �� � �� �� ���� � ������ ��� �� ������� ���� (��� ����� �� ������ ��������� ���� �� ��� �� ����� �� ����� �� �� ��� ����� �� � ��������� ������ ��� �� ����� �4�� �� ����� �� ����� �� ������ �� � ��� �� ����� ����� �� ���������� � ��� �� ����� �� ������ ��������$����� ���� ��� �� � ������� � ���� ����� ���� ��� ��� ����� ���� ��� ��� �� ���� �� ����� �� � ����� � ���� ��������� �� ���� �������� ��� ��� ����� � � ���� �� � ���9��� ��� �� � ��� ��� ����� ���� �� ������ � ����� �� ���� ��5 �� �� �� � �� � ��� ���� �� �� � �� � � ������� ��� ���� �� ����� ��� ��� ����� � ��� ��� ��� � ����� ����� ������� ���� ���� � ������� "� � ���������� �� � �� ���� ������� �� � ��� ����� ������� � �� � �� � ���� ����� :����� � � ���� �� ���� ��� �������� ���� ���� � � �� ��� �� ��5 ���� �� ����� ������ ��� �� ���� ����� � ������'�� �� ���� � �� ���� ���� �� � ��� ��� 7���-! � -=������ ������ ����� � � ��� �� ����� ���� �� ���� � �������� ������� ������ � � �� ����� � �������� �� 8+�+ �� ��� "� � �������� � � ���5�� � ���� G �� ���� ��� '��� ������ ��� �� � .���� +* ���� ,�?@!�

����� ��� ���� � ���� �������� ������ �� ��� � � � �� ����5��� � ��� � ��� ������ :����� � � ���� � ��� ���� ����� � �� ��� ����������� ��� �� ������� �� ��� �� ������ ��� ����� � ��� ���� ������ ������� ����� �� � � �� �� � ���� �� �� ������ �� � ���� ���� ��� �� ���� � ���� �� � ��� ��� ��� ���� �� ������ � �� ��� �� ���� ��������� ����� � :���� � ������� �� � ���� ���� �� ? ����� �� ��� �� �� ��� �� ��� ����� ������ � ���� � ��� ��� ������� -=������ ������ �� ������ �� �� ��� ��� �� ��� ���� ����� & ���� �������� ������ ���� �� ?�2� �� � .���� +* ����� ��� ����� � �� �������� � ��� ��� ��+* � ? � 2�? � -*2� ���� ��� �� ������� ����� �� '�� �� �� ���� � �� ����������� � ��� ����������

"� �� ��������� � �� �� ����� � ��� � ��� �� � � �� ������� ��'�� ����� ������� ����� � � ������� �� ������� ����� ����� � ����������� � ��� ������ �� �� � ���� �� �� ����� �� ���� ��1��� �� ���%���� �� �� ���� ��4� ����� ��� ������ �� ����� �� �� ����� ����� ������ � ���������� �� ����� �� � ��� ���������� ��� ����� <����� 5��) ������ �� � ��� � �������� ��� �� ���� �� ����� � �� ����� ��� ��'�� �� ������� � �� ����� � ��� ��� ���� ���� ���� ������ ��� ��� ������ ��������� ���� ��4� �� ������ �� ���� ������ ����� ���� ��� ��������� '�� ����� ������ �� ����� �� �� ��� �� �� ��� ���� ��4��

--, ���� �� �����

Page 248: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

>�� ������ � � ��������� �� �� � �� � ����� � � ������ ���� �� ��� ����� ��� ����

C&6.>7�&7D&�&(6 &7 6�AD.�DA"F C(6&B7

& �� ����� ����� � �� � ��� ���� ����� � � ���� ������ ���� � �5����� �� �� ������ � ���� � ��� ����� ��� � � ������ ����� ��� ������ ��� ��������� ����� ��� �� �������� � �� ���� �� � ���� ���� � �� �����:� �� � � �� �� ����� � ��� ���� ��� ���� � �� ���� � �� ��� ���������� " ������ ��� �� �#��� �� �� � ���� ��� �� ������ � �� �����,�?* �� ,�?2� ���� ����� ����/��� ������ � .���� + ���� �������� ��� �� � ����� ��� � ��� �� ����� ��� � � ���� �� �#�� �� �� �������� �� ��� ���� � ��� ���� �����

>��� �� ���� ���� ���� �� ������ ���������� ���� �� ���� ��5�� ��� �� '�� � ����� �� ������� >� �� �� ��� �#����� ���� � ����� �� �� '�� � �� � �� ���� � �� ��� ����� " ����� ��� ���� ��� ��������� �� �� '�� �� � ������� ���� �� ������� � �� �#����� ����� ���� ��� ���� � ���� ������ � � ��������

C����� � �� � ������ � � ��� ������ ��� �� ������ � �� ���� �� �� ���������� �� ���� ����� �� � ��� �� ��� �� ��� �� �� ��� ��� ���� � & �� �� ��� ��� ����� ����� ����� �� � �� ���� ����� �� "����

���� ���# �?5 � ��� @��� �� 3�$� �� ���0A

�� �� ��� �� --+

Page 249: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

���� �� ���� ������ �� �� ���� ��� � ���� ��� �� �������O���� ���� ���� �� ��� � �� ���� ��� �� ������ ����� ��� ����� ��'��� � � ��� �� ������������ ���� ���/��� ��� ����� ������ � ���� � �'�� ����� � �� ���� ���Q

6DH(A6�AD.�DA(6 "7C C(.G:>D6(6

����� �� ������ ���� � ����������� � �� ���� �� �� � ���� �� ��5 ���� � �� ��������� � ��� �� � � ������� � �� ����� �#������ ���� �#�������� �� �� ��� ���� �� ����� ��� ���� �����4�� ������ ���� �� � �'��� ������ ��� �� ���� ���� �� �� ���� �� ����� �� �������� � ��� ������� � �� �����

��� ��� ���� ����� �� ���� ���� �� �� ���� � ��� � �� ���� ������ �� �� ���� � ��� � ����� � ���� ����� �� � ��� �� �� ��� ��� �� ������� 0������ �� ���� ���� � ������ �� ���� ��� �� ���� ���� ���� ���� � ��� � ����� ��� ������ ���� �� ��� ����� �� � ���� ������ � ��� � �� � ����� ������� � �� �� �� ���� ���� ,�?,!� ��� �� � ����� ����� � ������ � �� �� � ��� �� � ��� �� ��� � �� ���� � ��� ������ �� ������� �#��� ��� ��� �� �� ���� � ��� �� ��� ��� ����� ����� %�������� �� �� ���� ����� �� ��� ���� �� ��������� �� �� ���� 5� ��� � �� �� � � �� �� ����)� ������ ��� �#�� �� �� ���� �� ��� ���� ������ �� ��� � ����� �� ���� �� ��#���� �� �� ���� � ��� �� �� ������ ��� �#��� � � ������ � �� �� � ��� ������� �� � �� � �� ��� ������ �� �

���� ����

���� ���,

&� �� �#��� �� ���� ��� � � ��� ��� �� ����� � � ������� �� �� �������� ��� �� ��� ���� � ��� ��� ���� ��� ���� ��� ���� �� �#��� �� ���� ��#���� �� ��� �� �� ���� ��� �� ��� � �� ��� ���� �� ����������

--3 ���� �� �����

Page 250: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

�� � �� ������� �� ��� ���� � ��� �� � �� ���� ����� ���� �� � ������)� ����� " �1����� �� ���� � ��� � �� ��'�� ��

� �= � �

�= � �*

��� � �= �� �� ���� ���� � ��� ����� ����� ���� �� �� � �� � � ���� 5� ��� � � ���� � �� �� ���� ���� � ��� ��������� �� �* �� �� ���� ����� ��� ��� � ����� �#����� ���� � ��� �� .� ��� � � �������� � �� ����� ������ � ������ � �� �1����� ��� �� ���������� "� ���� �� �������� ���1����� ������ ���� � �� ��� �� ���� � ��� � ���� � �� ���� �����������

��� �/�� � ��� �� �� ���� � ��� � ������ ���� ������������ ����� �� ������� � ����� �� �� � ��� ���� ����� ���� ��� � �� ���� 5������� � ��� � ��� ���� ���� �� ������ �� ������� ��������� � � ������������� �� ������ ���� ���� �� ��� ����� ������� ���� � � � ������ ��� ������ ����� ��� ������ �� ���� � ��� � �� ���� �� �� � ��� �� ������ �� �1������ ��� � ����� � ��� ���� ���� ����� ��� �� ��� ��� � �� � ��� ����� �������� �� ����� �� � ��� �� ���� ���� � ��� ���� ������ ������� ��� ��� ���� �� ����������

���� ���* 2����� ��� �� � ����� �� ��

D��������N���� � ��� � �� ����� ���� ������������� �������5��� ��� ��� � �� ���� � ��� � ���� �� ���� ��� ������ ����� �#� � ������� ���� ������ � ���� ����� ���� � �� ����� � ��� �� ���� ���� ���� /5����� ���� �� � �� �� �� ����� & ��� ���� �� ���� � ��� � ���� ����� �� ����'�� �� ����� � ��������� � ����

������ ���

��� ���� ��� �� �� ���� �� �� ���� ��� ����� ������ ���� �� �� �� ������������� �������� ������ A���)� �����! �� ���� � ��� � �� ����

�� �� ��� �� --8

Page 251: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

������ ���� ��� ���� "� �� � �������� �� �� &� ����� 6��� 6 ��5� �� .�� ��� ��� ������ ��� �� � ������� �� �� � ������� 7����� ������ � � ������ ������ �� �������� ��� ���� � ���� �� �� �������� � � � ��� �� � �� � � � � ��� �� ��������� ��� ��1��� ��� ��5�� ���� � ��� �� ������� �� � ���� ���� ����� � ��� �� ����� �� ����� � ����� �� ��� �������� � ��� � �'� ��� ���� �� �� ������������

�������

*� " ����� � �� �� ���� ,* � ��� �� ������� � ���� � ������� � ���5����� �� ���� �� 3�@2 �� ��� ����� � ����� � � =�?, � �� �� � ��*�=+ � �� �� �� ����� �� ���� �� �� ��� �� � ��� � ����� ������������ ��� ����� � ������ �� ����� �� ������ � �� ���� � ��� ������ �� ��� ����� ��� �� ��� *-�-�� " ���� �� *=*�, ��� �� ���� ��� ����� ��� ����� ��� �� ' � ?3�3�� �� � ���� �� �� �� �� ���� � � ������� �� =�,* �� ������ ��� ��� �� ����� ����� ��� ��� *-�-��

C �� �� ����� ���� �� �� �� �� ����� ���� ���� ��� �� �������� � �� ��� � ���� ��� �� �����'� ������ =�8+@ �2����� C�� 5��� �� ������ �� ����� �� �� ������� ����� ���� ���� � ��� ���

-� 6�� �� ������� ����� ���� �� ���� �� �� �� � � �� �� ������� �� ���� �� � ������ ����� �� ����� ���� ��� ��� ����� ���� �� �� �� ������� �� ������ �� /��� ���� �� ���� ������� ��� � ���� ������� ���� �� �� �� �� ����� ���� ���� I

2� ��� �� �� ���� � �� '�� � %��� � � ���� � � ���� �� * � � ��� ��� ��� �����

" ����� ������ ���� ��� ��� ����� ��� �� ������ @ � �� �� �� ����� ����� �� � ���� � -�� & ��� �� ������� �� �� ������� �� ��� �� �� �� �� ������ �� �������! �� �� ����� ��� ����� �� �� �������

���� ���-

-2= ���� �� �����

Page 252: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

�� �� � � ���� ��� �� �� ����� ���� �� �� �� ��� ��� ����� ���� ��� 4� � � �� �� ����

C �� �� ��� �� �������� ������ ������� ���� �� �� �� ��������� �� �� �� �� ������ �� � �� � ��� ��� �

?� " ������� �� �� �� 3= � ��� �� ��� � ���� �� *?�� ��� �������� ����� �� �� �� ����� ������ �� �� �� ���� � ���� ,�@=� ��� �� ���� %���� � �� � ���� ��� � C �� �� ��� �� ������� ���� �� �� �� ������� ����� ���� �� ������� ���� �� �� �� �� ����� ������ �� ������� ��� � ��� ���

@� " �� ��� += � ���� ��� �� � ���5����� ���� � ���� ,�@*� ��� ��������� �� ?-= ��� ����� ��� ����� ��� �� ����� ����� ��� ��� ������ �� �� ��� ����� ��� �� ������ ?- � �� ����� C �� �� �� ��� ������� ���� �� �� �� �� ����� ���� �� �� �� ��� ��� � �� ������

���� ��#.

���� ��#�

�� �� ��� �� -2*

Page 253: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

�� ������� � � ��� ���� ����� � �'�� ����� � ������ ����� ���� �������������� �� ��������

6���� �( - 2 ? @ "��������C ���� �! @�== ?�@@ 2�,* -�,= -�*= -�==

,� " ���� �� ��� ���� � ���� ,�@-� �� ���� ������� ������ ����+- �� %��� � � � ���� �� @� ��� ������� ��� ����� �� �� �� �� �������� �� ��� �� ��� ��� �� ���� � � �� 4� � � �� �� ��� � � ������� ��� ���5����� ��� � ��� �� ����� �� ���� ������ &� �� � ��� � ������ � ���� � ��� ��� �� � � ������ *-2 $H�� ������ �� ������� ���� ����� �� ��� �� ������� � �� ���� � �������

+� & � ��������� �� �� ��������� � ��� �� �� ������ ������� ���������� ��� � ����� � ���9� �� � ���� �� ������� ����� �� ����� ���� *- � ���� �� �� � �� �� �� ��

6���� * - 2 ? @ , + 3 8 *= **����� 3�2 *-�, -?�- ?3�- ,,�- +=�= ,@�* ?=�+ -2�2 *2�= ,�=0������ -?�3 ?=�, 28�- 22�, -3�- 2=�= 28�, ?3�+ ?+�? 2,�= 8�@

C �� �� ���� �� �� �� �� ����� ���� ���� ��� �� ��� ��������� �� ������ �� �� �������

���� ��#�

3� " ���� ����� �� ��������� ����5������ *== � ���� -= � ������� ������ � %��� � � � ���� �� ,� � ���� ��� � ��� ��� ��� �� �� ������ ������� ���� ���� ��������� ��� 4� � � ����� � �� ���� ��� ����� ������� ��� ����� ���� �� �����

&� �� ������ �� *@ � ����� ��� � ������� ����� �� � 2= �? �� ��� ��� �� ���� ,� � �� �� ����� '� �� ������� ������ � ��� ���������� � � ��-= �����

-2- ���� �� �����

Page 254: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

��� ��� ����� �� � ������ � ��

���-=

= * - 2 ? @ , + 3 8 *=

'��-=

= =�=*3 =�=+2 =�*,* =�-3= =�?-2 =�@+8 =�+2? =�3+- =�8,? *�=

8� ��� �������� ��� ����� � �� ����5����� ������� �� � ���� �� �� *2�+ ����� ��� � ������� �� �� ���� ,�*� ����� �� �����

" �� *� ���� ���� "7" -� ���� ���� "7" ��-! �2! �?!

"���� "7" ,�=== 2�*@ *8�330���� "7" ,�8*, -�8* *?�@8

��� �� � ����� � �� ���� �� ���� ���� �� �� ����� ���� ��,*�82@ ���9��

*=� ��� ��� ���� ����� ������� � � �� � ���� ������ C �� �� �� ��� ��������� ���� �� �� �� �� ����� ���� �� �� � ���� �� ���������� ������� � ����� � �� ���� �� ���� ���� ���

-� ���� �� � �� �� ����� ���� 7" � @�@? �?

��� ���� � *=�@- �

7" ����� ���� � 2�8, �

���� � **= �

> ���� * - 2 ? @ , + 3 8 *= **0������ ���9�! 2�= -,�32 22�3+ 2=�3+ --�,+ *8�22 -=�@= -?�3+ -8�+= -8�,2 -*�=+

����� ���9�! *-�,+ *3�,+ *8�22 28�,+ 2?�== 22�== 2?�,+ 22�== *+�,+ *-�==

**� ��� �� ����� � �� � � ��� �� � ��� ����� *2 � ����� ��� ���� ���5����� � � �� ��������

" �� *� ���� -� ���� �-! �2! �?!

"���� ���5���� =�22 *�3- *-�+@0���� ���5���� =�?* -�*, *?�2@

> ���������� �� ������� � ��� � �� ���� ����� �� �� ������������� �� ���� � �� *-- 7���-� C�� ��� ��� ��� ����������� �� � ��� �� ������ � �� ���� ���� � ����� �� � ��� � *== 7���-

��� �� ���� ������ �������� ���� ��

�! � �� �� � ���5����� �� ���� �� �� � =�==- �-

�! ���� �� ���� �� �� �� �� ������ �� � �� � �� ����� �� �� ���� ����� �! ����� ���� �� ���� �� �� ���� �� �� ���� �� ����������

*-� .������� �� ���� �� ���� ������ �� �� � ��� �� ����� ���� ������.������� �� ������� � ����� ��� � � ������ ����� ���� ��**�@+, ���9��

�� �� ��� �� -22

Page 255: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

��� �� � �� � �� �� ���� �� �� �� ��������� ��� �� ������� � ���� �� ����� � ����� � �� ������� 6���� ����� �� �� �� � ���� ��� �� ���� � � ����������

���� ��#�

*2� ��� �� ������ �� � ��� ��� �� � �� ������ � �������� ������ ��� ���������� � �� �� �� � ��� � ���� ������ C����� �� �� ������ ����� ��� �� ������� ����� � � �� ��������

C���� ���� � ���� ���� ,�*�7�� �� ���� ����� ���� ���� 2�3? ����� � �� �� ����� ?328 ��-

6���� ���� �� � �� ���� 7" ?�3@ �?

.�������� ���� ���� ������ � ��� *=, $H�

.������� �� � ��� � �� ���� �� �� ����� ������ �� �� �� ����� ��� �� �� ���� ����� �����

��� ����� �� / �� ����� ������ �� ��� �� *2 �� �� ����

���� ��#�

*?� " �������� ���� � ��� � ���� �� �� � ���� *= � ���� ����� �� ��� ����� 2 � ����� �� � �� ������� �� � ��� �� ����� ��� �� ����� ��� �� ����� ����� �� ����� � � � �� ��������

��� � �� �� ����� =�@?@ �-

����� ���� �� � �� *=�-8 �?

-2? ���� �� �����

Page 256: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

���� �� ����� *? ������ �� 7" ����� ���� +�-= �

6��� �� ����� � ����� � � �� ���� �� ��� � �� � ������ � ������ ������ ���� ���� �� �� �� �������� �� �� ���� � ���5������� � �� ��=�=8 �-�

$���� �������� ' � ��������� �� ������� �� ��#�� � �� ����� ��� �� ������ ��� ��� �� � ��9�� � � �� �� ������������ � ��� � ���� �� ����� ������� ���� �� ���� �� �����!� ������ �� ���� ���� � ��� �� ���� ������ / �� �������� � �� *

2 �� �� �����*@� " ������� ������ �� *@ � � ��� �� *= � ���� �� ��� ���� �����

@�� ���� �� ����� �� ���� 8 �� ����� " � �� �� ������ � ���������� � � ������ ����� ���� �� ,@ $7 � �� � ���� �� �� ���� 2�*@ $7� .�������� � ���� ���� ��� ��������� ���� ��� ��

�! $������ ����� �� ���� ������ � ������ �! $������ ���� �� � ����

*,� &�� � �� � ������ �������� �� ���� �� ���� �� � 8 �� ���� �� ������� @�� ����� ��� ����� �� �� �� � �����I

*+� " �� �� ��� � ������� ��� ��� ,* � ��� ��� � ���� �� @�2? �� ���� �� %���� � ���� ��� ��� � �� ������ �� �� ������� �������������� ���� �� ,�*� ���� ����������

C������ � �� ' � � �������� �� �%���� ����� ������ �� �#�� ��� ������� ���� ��� 0$ �� �� ������ �� � �� ���� �������� � �� ������ ���� �� ���� �� �� �� ��� ��� �� �� �#���� � ������ �! � �� �� ��� ��� ��� �! � �� ��� �� �������0$I

.���� �� �� �#�� �� � ���� ���� ��� ��� ����� ���� �� ���� ��4� ��

*3� ��� �� ����� � �� � � ��� �� ������� ������ *-�-� ����� ��� �������5����� � � �� ��������

" �� $��� -� ���� ��-! �2! �?!

����� ���5���� 2@?3 *�++ *=�@����� ���5���� ?*8? -�-? *2�-

C��������� �� ����� ����� ����� ���� � ����� �� *-?$H� � � ��� � ������ � ������ �������

& �� � ������ � ��#� �� �� ����� �� �� ������ �� � �� �� � � ������ ���� �� '�� ������ ���������� � �� %� ����� &� ���� ��#�5� � � � � �� �� ��� �� ���� �� � �� � ����� � � ���5������� � �� ��-8 ��-� ��� ��� �� ����� � ���5������� � �� �/�� �� � ����� ��������� � ��� � **, $H��

�� �� ��� �� -2@

Page 257: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

*8� " �� �� �� ,= � ��� �� ��������� ����� ���� ���� ���������� & ����� ���� �� �����

��� �������� ���� ����� �� ��� � ������ ����� � ����� �� ������� ����� �� � �� �� ������ � ����� �� ���� ����� �� �� 5�� � �� �������� �� ����������

"�������� �H> ���� , @ ? 2 - *F��� ���9�! �*8 �3 + *@ @6���� ���� �� � ��

�?!*�++ *�++ *�++ *�,= *�-3 =�?-

(����� �� � ������ ��� � ��� ������� ����� �� ����� ���� �������������� / � -=8B7��-�

-=� ��� �������� ���� ����� �� ������ ���� �� ����� ��� ������ ��� ������� � ���� �� ���� -*2 � � �� ���� � ��������� � �������������

"( *= 8 3 + @ ? 2 - �HF��� ���� �!

2= @+ ,= �,= �+= �8= �,= *2 3= ?=

"� �?! 2�, ?�@ @�? 3�* 8�= 8�= 3�* @�? ?�@ 2�, -�+

��� �� �� ���� �� +�2- � ����� �� � ��� ����� ��� �� � ��� � ������� ����������

��� ���� ���� ����� �� $& �� ����� � �� � ������ (����� �� ������ ����� ������ ����� � ������� ������ � 2 � ���� �� �������� ��� ��������� / � -=+ BH�!�

-*� " ���� �� ���� *=@ � �� 8 � ����� & �� ��� �� � �� �R�� �� � ���� ���� � � ���� ���� ����� ����� � �� ���� �� ����� � ���� �� ��� *@� .������ �� �� ���� ���� ������ *@� .�������

(����� �� � ������ ������� ��� ���1��� �� ���� ������� ������ �� =�====*- � .������ ����

-2, ���� �� �����

Page 258: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

� ��� �� ��� ������ ��� ��������

�� �� ��� ������ ������ �� ����� �� �� �������� �� � ���� �� ���������� ����� �� ���� �� ��� � ���� � ���� �� ��� �� ����� ��� ������ ������ ���� ���� �� ��� � �� ���� ����� �� �� ������ �� ������������ ���� ���� ���� �������� �� �� ���� ��� � � �������� �� �� ���� ������������ � ���� � ��� �������� � �� ��� ������� �� ���� ��� ������� � ����� �� �� �� ������� �� � �� ��� �� ���������� �� ��!��������� ���� � ����� �� ��� �� �� � ��� ���� �� �� ��� �� ��������� �� � ���� �� �� ������� ����� �� ���� � " �������� �� ������� ��� ������ �� �� #���� �� � ����� ������ ��� ��� ��������� # ����� ����� �� �� ��� ������ ������ ��� �� ���� ��� ������� �� ����� � ��� ���� ����� ��� � ���� ������ � ��������� ����� ������ �� � ��� � ������� ���� �� ������ �� �� ���$� �� ���� ����% �� � ���� ������ � �� ����&���% �� ���� � ��� ������� �� ������ ������������ ��� � �������� ��� � ���� ����� ��� ���������

$������ ����� �� ���� ������ �� ��� �� ������� ����� ���� ��� ���� �� ��������� �� �&���� ���� � '�� ����� �� ����� ������ ���% ���% �� �� ����� ����� ��� �� �� �������� �� ��� ���������� (��� ���� ��� ������ �� ���)�������� � ����� �� �� �� &����� ������� �� ��� ����� ����� �� ��� ��* �� ���� ��� ������� ���% �����% �� ������ ��#������ ���� ����� ��� ���� ������ ��� �������� �� ������� �&���)���� �� ������ ������� ������ �� � ��� ���� ��� � ��� ���� ���� �+ �� ��� �� �� �� ������

�� ��� ���� ����� ������� �� �� ������� ��� �� ��������� ��� � ����� ���� ������ �� ��� �� �� �� ����� ��� ���� �� � �% � ��� �������� � ��� ��� �������� ���� ������ ��� ���!�� ���� � ������� ����� ��� �� � ���� ��� �&���� ��� � �� ��� ���� ���� ���� ����������������� ����% ��� �� ���� ����� ��� ������� ��� � �&��� ��������������� �� ������ ��������� �� �� ������� �� ��� ���� ��� �� ������%�����% �� �� �������� �� �� ������ ��� ������� �� ������

,$�-�./ �.- 0��,1"2

3 ��� �� �� ����� �� �� ��� � ���� �� ������% ��� �� �� ��* ����������� �� (����� 4 �� ������ �� ������ ���� �� ���� �� �� ������ ������ �� �� ���� ���� � ���� ��� � ��� ��� �� �� #������ ������%������� �� ��������� �� � �������� � ������������ �� �� � ������ ��������'�� ��� ������ ����������� �� ������ ����� �� ����% � ������ ��� � ����� �� ������ � ������ ����� ��� ��������� ���� � � ��� ���� ��� ����� ����� �� �������� �� ������� �� ���� ��� ���� ���� ����� 0��

567

Page 259: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

#���% �� �������� � ��� �� ������ �� �� ���� ������% ���������� ������ �� �� ������� ����� ������ � ������ ����� �� ���������% ���#��������� �� ������� ����� ����� ���� �� ���� ��� �� ����� �� ��������� �� ��� ���� # �� � ����� �� ���� �� �� ������ �� ��� ���� �����%#����� �� ���� � �����

8�� ���� �� ��� � ����� �� �� ���� ��� �� ���� � �� ����� ���� ���� ��� �� ��� ���� ������ ����� ������ ������� 9�� ����� ��� #���:%���� ������� ��#���� ���� �� ��� � �� ���� ��� �� ���� � ������ ��� �� ������� ����� � ���� �� �� � ��� ����� ���� ���� �� �� ����������������� � �% ���� ������� �� �&��� �� ����� �� ���� �� ���� ��� ��� ������ �� �� ����� �� ����� ����� ���� ��� � ��� � � ���������� �� �� ���� ������ ��� � ����� �������� ��� ;�� �� �� ������ ������� �� �������� �� ��� ����

<����� � ��� �� �� ������% �� �#� ��� �� �� � �� �� �� ��������������% ��� �% ��� ������% �� � �� ������ 0��� �� ����� �� ��� ������ ���� �������% ��� �� ���� ������ ���� �� ������% �� 9�: ��� � ��� ���%9�: ������ ��� ���% 9�: ����������% ��� 9� : ��� ���� �����������

9�: ����� ������ ��� � ���� �� � ���� �� �� ���� ��� �� ���� �������� ����% ��������% ���� �� ������� ��������� �� ������� ��� ������ � �� ���� ������� �� ������� �� �� ������% �� ��� ��� �� ������ ����� ���� �� ������ #� �� ������ �������� �� ����� �����% ���� ��� ��� ��� �� ���� ��� ��� ��� ��� ����� ������ � ���� �� ����� �� ���� ���#�

9�: ��� �� ������� �� ���� ������ ��� �� ��� �� ���� �� ������� ������� � �� ������ �� ���� ������ ��� �� ���# ���� ���� ����� ������� # �� �� ���% ������� ������� ����� �� ���� �� ���������� ���� ���� ��� ��� � ��� �� ������� �� ������ �� ��� �� ����� ���� �� �� ��� �&���� ��������� (�������� ������ �� � �� �� ���� � ���� ����� ���� ������ ��� �� ������ �� �� � ���������� �� � �� �� ����� �� =��� ���� ������ �� ������ �� �� ��%�� ��� � ��� �� # �� ���� � � ����� ��� �� ������ ������������� �� ������

9�: ���������� �� � �����% �� ���� ���� �� # ���� ���� �+ ���� �� ������� ���% �� ��� ��� ��� �������� �� �� ��� �� �������� �� � ����� ���� ����� ������% ���������� ��� ��� �� �� ����� �� ������� �� � ������ ���!�� �� ��� ��� �������� ��������� ;��� ����� ���� �� ���������� ����� �� ���� ����� �� � ������ ������� ��� �� �+ ���� ��� � ��� �� ��� �� ��� ��� ���� ����� ������� �� ����� �� ���� �� �� ��� ���� ��� ��� ��� ���� ���� ���� ��� ������ ��� ���% �� ������� ������% ��� #���% �������� �� ������ �� �� �� ����� � ����% ���� =������ ��� ��� � �)����� � ���

9� : ���������� � ����� ��� �+ ���� ��� ��� � ����� � ��� ������ ����� �� ��� ��� ��� ���� �� ��������% �� ������ ��� ���� ������ ������� �� �� ����� ��� � ���� �� # ���� �+ �����

56> ����� ���� �����

Page 260: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

8� � ����������� ��� � �� �� ���� �� �� ����)����� ����� �����!��� �� � ���� ��� ��� ��� �� # ���� ������� �� ��������� �� �� ��� ��&�� �� ��� �� ��� ��� ��� �������� ������

0�� � � ���� �� ���� ��� �� � ����% ���� �� ������ ���� � � ��� ������ �� ������� ���� �� ��� � �� ���� � ����� �� ��� ���� ���� � ������� #������ '��� �� ��� ����� �� ���� ���?

8�"1(�1"�, 1.��8 $0 � 8<�@

��� �� ���� ���� ���� �� ���� ��� ���� ��� � �� ���� ������ ���� ��A9�: ������)���!�� �����������% 9�: ���� �� ������% 9�: ���������%9� : ��������

9�: ����� �������� ������������ �� ������ ���� �� ���� �� � ���� ������� ���� �� �� � ���� ;��� ���� ���� ���������� ������ ��)������ � ����� ���� ������ ����� ���!����� 3��� ����� ���� �� ��������� �������� �� ���������� ���!�� ������ ��� ������� �������� � ������� +�� �� ����% ���� �� ��� ��� ��� ������ � �������� ����� ��� ����������

9�: ������ � ����� � ��� �� ������ � ������� ��� �������� �� �� �������% ���� � �� ����� �� ��)��� ����� �������% ��� ��� � �������+�� �� �����

9�: ����������� ��� ��� � ������ �� �� �� ��� ������� 0����������� � ��������� �� �� �������� ����� �� ��� ����� ��� � � ���� ���� ���������� ���� �� � � �����% ������ ���!��� ��� �������������� ��� � �� ��� �� �� � ��������� ,������ ��� � ���������� �� �� ������ �� ���� ���� �� ����� �� ���� �����

9� : ���� �� ��� �� � ���� ������ �� ������� �� ����� �� ��&�� � �� ����������� ���� � � ��� @���� ��� ��� �� �� ����� ����� � �� �

�� � ���

������� ���� � ��� �������� 56B

Page 261: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

�� ������ ��� ���������% ����� ��� ��� ��� �� �� ����% �����%���� ��% ������ ��� �� ����� ��������

,� �� #���� �� ������ �� ������� ������ ��� � � �� ��� ���� ���� ���� ���� ������

�������� �����

8�;@,2 32�;8

C�� ���� �� �� � � ������� ������ �� � ���� �� � ���� ��&���� ���� ���� ����� �� ���� ��� ����� �� � ���� ���!��)������ ��������������� �� �������� �� �� ��������� �� �� ���� �� ������ �� ���� ��������� ��� � ��� ������ ���� ���� �� ����� ���� �� ��� 0�&����% ��� ��� ��� ���� �� ������� ���� �����% �� ��+�� �� ���� �� ����� �� �� ����� � ��� ��������� ����������� ����� ��� ���� �� ���� �� �� ���� ������ ��� �� ���������� ��� � ��� ��+�� ��� �� ���� ��� �� ��� ��� ���� �������� �� �� ��������� ���� �� �+ ���� �� �� �������������� ��� �� ������ ������ ���� �� �+ ���� �� �� ������ ���% ���� ���� �� �� � ��� �� ������ ���� �� ��� �� � ��� �� �� �������� ��������� ��� ��� �� ��� �� ��������� ����� � ������� �� ����� ��� ����� ������ �� ���� ���� �� ���� �� 0��� 7�5�

� ������ �� �� 3�����D2�� ��������� ���� ��� � �� ���� ����� �������� �� ��� �% � ����� ��� ���� ������ ����� ��� ��������� ���

� � !

��

0�� ���� ������ ��� ������ ���� �� ��� ��� � ����� '�� +���� ������� ��# ������% �����% �� ��� ��� ���� �� �� ��� � ��� �� �� ������� ��� � ���� �� ��!��� ���� �� ��� ���� �� +���� ��� � ���� �� +������� ��� � ������ ������� ���� ���� ��!����� �� ��� &��� ���� ���� �� ������� ���� ��� ���� � ��� � ����� �� ��� ����� ���� -����������� ������� � ���� ���!�� ������ ���� ������ ��� �� �� ����� �� �� ���� ����� 0��� 7�6% ��� ���� ! � �� ����� �� �� ���� �� ! �� '�� �� ���������������� �� ����� ����� � ����� ������� ��� ����� � �������� �% ����#���� ����� �� ��� � ����� �� ���� ��� ����� ��% ������ �� �����)��� ���� � �� �� ������ �� ������� ! ���% �� �� ������ ���� ���� �� �������� �� ���� ! ���� ���� ! ��� ������ �� +���% � 90��� 7�6:% �� ����� � ��� �� ! ��� � ��� ����� �� ��� �� ����)� ����� �� �� ���)��� �� �� ��� �� ������ ��� �� ������ �� �� ���� ���� 3 ��� �� �� &��� �� �� �� ����� �#��% �� ! ��� ������ �� ������ �� ��� ��� ��+�������� � ���� �� ������ ��� ����� �� ������ �� ������ ��� ��� ��* ����� ���� ������� � � ��5 �� ����

��� ������% �� �� ������������ �� �� ���� ���!��)������ �����)�����% �� ����� �� �������� ���� �� ���� (���� � 2�� ������ �������� � ������ ��� �#�� ���� ��� � ��� � �� �� ��� �� � ;��� ������� ����� �� �� "�����D/����� ������ ��� � ���� � �� ��������� �� ��

5EF ����� ���� �����

Page 262: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

������������

���� ���������

���������������

�������

���

�������������

��������������

�� � ��"

@���� 3����� ������ -� �����

3;� �#� �3 �#� 6

6$�

3;� � ��� 5

5�3 � ��� E

>$�

3;3 �#�� � �

� � � � #%

4$�

� � �

� ��5�� � �5 � %5� � #

4$��%� ��6G

�� � � �

5% �3 � #�6

E>$�

G -������� ��� ��� �� % � ��

3;3 � ��� 5

> 5�H � �� ��

�5 �� �

� � ��� 5

E��5

�� ��H � 5%��� �� �

� H

� �� ��%

5��� � %�

�� � � F% �3 � I��� E

6>E$�

����

�������

����

��������

5EH

Page 263: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

������������

���� ���������

���������������

�������

��

�������������

��������������

�� � ��" 9����:

@���� 3����� ������ -� �����

3;( �#�� � �

� �5

���# � 5#�6

6$�

� � �

� � 5�

� �5

3;� �#�� � �� �

� �5

�� � � �

5 3;� � 3;( �#�

>�� � � �

5% �3 � #�6

HB5$�

3;� � 3;( � ��� 5

H5� � ��%5�� � %�5

5E$�

�3 � ��� E

6>E$�

0�� �3 0�� �3

3; �#�

5����

5�%

���� 5� H � �

� ���� 5�

� � #�

5��

��� 5� H � �

� ����

5�%

��� 5�� 5%�

�H � �

� ��������

��������

��# �� % � ��

E��� �

0�� 3( 0�� 3(

3; �#�

5����

5��

���� 5� H � %

� ���� 5�

� � #�

5��

���5��

���� 5� H � %

� ���� 5�

� 5��

�H � %

� ����

����

��# �� % � � H � �

E�

� ��� �

5E5

�����

���������

Page 264: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

���% ������ ���� � �� ��� �� ����� ���� �� ���� �� ����� �� ������� ���� ����� � ������� ���� ������ �% ��� �� �������� �� � ��� �������� �� ������� C�� ����% �� ���� ���� ���� ��� �� � � ���� ���% ��� ����������� �� ����� ���� �� �� ���� ���������� ���� �� �� ������ ������ ���� ���� � �������� ����� �� 0��� 7�5� �� ���� ��� ����� � ��������% ����% �� ������ ������% ������ ���% ���� �� +������ ���)���� <����% ��� ��% � �������% ���� ������ ��� ��� �� �� ������� �� �� ����� ����� ��� <�� ����� �� ������ ��� � ���?

@�� �� � ���� ���� �� �����% ������������% ������ ���� ���� �� ���������% �� �� ����� ����������% ���� ��� �����% ����� ������� �� ��� ����� ������ ���� �� �� � ����� ���� �� �+ ���� �� � ����� ���� �� ���������� ��� �F �� ���� ��A

� � �2

�2 � ��F �� �� �� ���� �� ����% �� ����� �F��

�2�9�2 � �: �� �� �� �%� ������ ����� �2 �� �� ���� � 2�� �������% �2 � �5$���5% � ���� �� ! ��� ���� 90��� 7�E:�

�� ������ ���� ������ � �� ���� ���� ������ ��� �� ��� ��� ������������ ��� �� ���� �� ��� �� ��� �� � ���� ���� ����% �� �������� ��&���� ��� �� ��� � �����)��� ������� <����� � ��� �����% ��� � ���� �� 2�� ���% �� ������ �� ��� �� ��#�����+ ���� ���� �� &������ �����

�� ��#���� ������ ����� ��� � ���� �� ��� � �� �������� �� ��� ��������� ��% �� ����%

;�# 3; � ����#

�� ����% �� ��� �� �� ������ �� �� ���% �� ���������� �� ���� ��������� ����

/"�,,�/28

(������ �� ! � �� � �� ������ ����� # �� ��� �����)�������� ������ ����� ���� �� � � ���� �� ����� �� 0��� 7�I� ���� �� �� ������ ���� ��

�� � ��& ���� �� ����

������� ���� � ��� �������� 5E6

Page 265: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

������ ����� ���� �� ����% ���� �� ��*#� H ��� 5% ����� � � � ������ �� ���� ��� ���� � � �� ����� ��������� '��� �� ��� ��������������� �� ��� �� � �� +#�� �� ��� H ��������� �� ���������� # ������ �� � �� ��������� �� �� +#�� �� ��� 5� ,� �� �������� �� # �� ������� � 'H ��� '5% ���

'H � '5 � #

2#������� � � ��� �������% �� ���� �+ ����� �� ���� ��

�H � 'H�6H

E>$�H

�� � ��(

�� � ��)

5EE ����� ���� �����

Page 266: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

���

�5 � '5�65

E>$�5

3��% �� �� ���� �� ��� ���� ������% �H � �5

�'H�6H

�H� '5�

65

�5

8�� "H � "5 � '%

� � #�6HE>$�H

H

H � �5�6H

�H�65

� �

��� �� ��#���� ������ ������ �� �� ��� ���� ��

;�# 3;H � 'H�HE

� #�H

E H � �5�6H

�H�65

� �

;�# 3;5 � '5�5E

� #�5

E H � �H�65

�5�6H

� �

���� ��� �� �� # ����� ���� ����� �� ���� �� �� ��� ��* �� �� �%�����% ���� ���������� �� ���� ���� ��� ��� &�� �� � �� ������������ ���� �� � � ��� ����% ������ �� ������� ��� ��� ��� �� ����������� ���� �� ��� ���������� &�������� ;�����% � ��� �� �#����� �� ��� ������� � ��� ������� ������ ��� ������ �� �� ����)� ����� ��� ����� �� �� ��������� ����� 2�� ��������% ���� ��� ��� �����!���% ��!���� ���!���% ����������� ���� ������% ���� �+ ���� ������� �� ���� � ������ �������� �� ������ �� ����� ��� ��* �� �����

�� � ��*

;������� � ������ ��� ���� �� ��� � ���� ���� �� �� � ���������� �������� �� ������ ������� ������ �������� ���% �� ��� ���%�� ���� �����

������� ���� � ��� �������� 5EI

Page 267: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

8'2-/2- @,���./

0���� ����� ���� �� � ��� � �� �� ������ ���� �� ����� � ��� � �� ���� ���% �� �������� ���!��� ������� ��� ������ �� � ����� +#����������� �� �������� �� ����� ������� ;��� �������� ������� �� � ����� �����% ��� #���% ��� ��� � ���� �� ���� �� 5I �� 8� � ������ ���� �������� ���� �� ���� �� � �� �� ��� �� �� ��� ���� �� �� ����� ��� �� ���� ������� �� ���� �� ��� ��* ���� �� ���� ���� ��� ������������ �� ���� ��� ��������� ���!���% ��� #��� ��� �� ������������ ������ ����� �� ���������� � � �������

3� ���� �� ��� �� � �� �� ������ �� ������ �� �� ����� �� ��������� ����������� ��� �� �� ���� ��* ���% ������ ���� �� ���� ��!������� �� ������% ��� � ���� �� ���� ����� �� ���� ��� ����� ����&����@����� ������% �������� ������ �� ����� * ����

($;@"2<2.8�C2 �"2��;2.� $0 8��002.2- @,���./

�� �� � ��� ���� ������% ���� �� ���!�� ������ ��� ����� ���� ������ �� ���� �� ���� ��� �� ��� ��� ���� #� �� ����������� �� �� ���������� � ����� ������� ���� ��������% �� ��� ���������% �� �������� �� 0���7�7� ���� ����� ���� �� ��� ��������� ����� ����A

9�: �� ����� ����� �� �� ���!��� �� �� ���� �� � ���9�: ������ ��� ������� ����� � � 9��:

�������������J�$

�9�: �� ����� �� ���!�� ���� � ���� +� �� �� ���� ���� � ����

+9+��+ � F�5 ����� ����� ����� �� ���!��:9�: �� ���!�� ������� �����

� � �

��

�������J

$

�� � ��� ,��� �������� ���-�� �� ������ ��� �� ��� �������

5E4 ����� ���� �����

Page 268: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

��� � �� �� ������ �� �������� �� �� ������K���!�� ���������� ��� � ���� ���!�� �����

.�� ���� 0��� 7�7 �� ����� ����� �� �� ����% � ������ �� ��� ������� ���� �� �� +��+ �� ��� ����� �� � ��� ������ ��� �� ����� � #� ���"���� �� ����� �� ������� ����� ��� � ��� ���� �������� ��� ������ ��� ��������� ���� ��� ������ ���� ��� �� ���� ����� �� 0��� 7�67�

��� �� �����

L����� �� �� �������� �� ���� �� ������ ���� ���� ������ 9���)���� �� ��� ����: ��� ����� � ������ �� �� ��� EF ����� �� ����������� ��� �� ������ �� ��������� �� � ��� �������� �� ���� �������� ������% �� ���� �� ����� �� ����� ���� ������ ��� �� ���� ����� �� �� ��� �� �� ����% ������ ��� � ��� ����� �� �� ������ �� �� �����

32<�C�$1" $0 @�.2,8 1.-2" ,��2"�, ,$�-�./

(������% �� ����% �� �������� �� � � ������� ��� ���� ��� ���� ��� ����% ��� ���� �� ��� ������� � � ����� �� ���� �� ������ ������� �� �� ���% ���� �� �� ��� ���� � +#��� ������� �� ��� �� ���� �� � ���� ��� ��� �� ��������� ��� ������ ������������ �� ������ �� �� ���� +#��� ������� �� �� ��� ��� �� �� ����� ��.����� �������� �� �� ������ �� �� ���� ��� �+ ���� �� ����� ���� �� �� ��� ��� ���� �����% �� ������� �� �� ��� �� �������� ���!�� � ��� �� �� ��+�� �� ������ ������� ���� ��+�� �� ������ ���� �� �+ ����% ��� �� ������� �� �� �� �� ����� ���� ������ ������� �� ��� ���� �� �� ������� (���% �� ��� ��� � �����+�� ��� �� �+ ���� �� ���� 0���� 7�B ����� � ���� � � ����������� �� ��� �� ��������� � ���� ���� � ������� 2���� ��������� � ��� ���� � ���� ���� +#��� �������� ��� ������ ������ �� ����� � ��.����� ��������

�� � ��/ ���%���� ��������� � � ����

������� ���� � ��� �������� 5E7

Page 269: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

'��� � ������ �� ��� �� ������% ��� ��� ��% �+ ���� �� ���� ��������� ��� �� ! � �� ������ ������ � ��� ����������� �� ��� ������� ���� ��� ����� ����� ��� ������ ������ �� �� �������� ��������� ���� �� ��� �� �� ������������ �������� J�� �� ���� �� �� �� ������� �� �� ��� ���� ���� �� �� ������ ��� �� �� ��� ���� ����)�����% ��� �� �� �� �� �� ���� ��� �� �� ��� ��� ���� ��� �� ����� ��������� ������� �� ������ @���� ��� ������ ���� �� ��� �� ������ �� ������� �������� �� 0��� 7�HF� �� ����� ����% �� ��� ��� ������������ �� ��� ����% �� �� ����� ��� ��� �!� ������� ������� ����������� 0����% �� �� ����� ��� ����� �� ���� � ���� �� ����% ������)���� �� ����� ��� �� ��� ������� �� � ������ ����� ���� �� ���������� ������� �� �� ���

�� �� �� ������ �� �������� ����� �� �� ��������� �� �� ��� ������� �� ������� �� ���� �� ��� �� � �� ����� ���� ���� �� ���� ���� �����% � ���� �� �� ������� ������� 1��� ��� �� ���� ������ ��� �� ����% �� ������ ���� � ������ ��� �� ��� �������� �� ���� ������� �� ! ��� ����� � ������ $� �����% ���� ������ �� �� �� #��������� �� =��������� ��� �� � ��� ���� ���� ������ �� �� ���% ����� �� ��� �� � ���������� ��� ��� �� ��� ���� �+ ����� -+ ���� ������� ��� ������� ������ �� ������� % �� ����� �� =������ ����� ���% ����� ��������� ������� �� �� ����� � �������� �� ��������� ������ ��� ���% �� ����� ������ ���� ��� ��� �� ��� ��� ������� �� ����� �� ����� ��� ����� ����� �� ��� ��� ��� �� ��� �� ��� �� ������� ����� �� ��� �� ���� ���� ��� � ��� ������ �� ��� ���� � ��� ����� ����% �� ���� ���� �� ��� � �� ��� �� ��� ��� �� �� ��������� � ���� �� ��#���� ������� ��� ����% ������ ������� �� ������ ����� ���������� �� ����� �� ��� �� ���� ���� ��% �������% ������ �� ���� �� �� ��#���� � ���� ������� ���

�� ������ ���� ����% ��� �+ ���� ���� ������ ���� � ��� ��� �������� ���� +� ������� ������ �� � �� ���� ������� �� ����� ���� �� ������ ������ ��� ��� �� ������� �� �� � ������ �� �� +�� �% �������� ����� ����% ��� #���% �� �� ���� ������� ,��� �+ ���� ���� ����� �� ���� �� ��� �+ ���� # �� ����� � ��� �� ��� ����% �� ����� �� ������ ����� 2��������� ������ �� ���������� ��� ��� ���� ���� ��% ��� � ��% ������� ��� ������

�� � ��0 !������� ������ ���� �� � ����

5E> ����� ���� �����

Page 270: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

�C��,�3,2 "281,�8 0$" 0,�� @,��28 1.-2" ,��2"�, @"2881"2

�� ��� ����� ���� �� �� ��!��� ������ �� �������� �� 0��� 7�HH� ���� �� ���� ���� �� ��� � ����� �� ����% ��� ����� �� �����

0�� ���� ���� ����� ���� ��� 9��� � �� ���:A

(���� �� ���� � �H ��E

6>E�

;�#���� ����� � �5 �5

� �5

���

�� � ���1 2��� � �������� �� � ����

������� ���� � ��� �������� 5EB

Page 271: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

� � $6

H5�H � 5��H ��� �5 �� ���)��������� ��� �� ����� ����� � ���������

�� � ���"

� H H�5I H�IF H�7I 5 �

�H F�E>4 F�7FH F�>EI F�B5> F�B74 H�F

�5 F�4H4 F�7B4 F�BF4 F�B4> F�BBE H�F

,��� �+ ���� ���� ����� ���� ����� �� ����� �� 0��� 7�H6�2����)����� ����� �� ���� ���� �� ��#���� ����� ������

����% ����������% �� �� ��� ������ ��� � �� ��� ����

9�: � ���� ����� ���� �� � ��� ��� �� H�5I ���� �� ������ ��� � ���� ��� �� �� ��� �� � �&��� ��� ��

9�: �� ������ ������ �� � ���)������ �� ��� ������

Plastic membrane

Large defln. theoryElas

toplastic

theory

Onset ofyield

Sm

all d

efl

theo

ryn.

Def

lect

ion

�� � ���� 3��������� � ���� �������

5IF ����� ���� �����

Page 272: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

�� ���� ������� ����� �� ��� � ���� ��� �� ���� �� ���� ����� -���� ���� ������ ��#���� �������� ������% �+ ���� ��� ������� ������ �� ��� ������ �� ����� �� 0��� 7�HE� "���� ���� �� ���������#������ �� ��� �����% �� ��� � ������� ��� �� � ���� ��� � ����� ����� ��� �� ��� �� �� ������ ������� ��% ��� �� ���% ���� �� ������������� �� 9 ���� ������ �� �����: ����� ���� ��% �� ������ ��0��� 7�HI ��� ��� �����

�� ��������� �� �� �������� �� ���� ������� ���� �� � ����� �� ����� ����� ���� �� ��)�� �� �� ��� ��� �� ���� ��� ! � �� �����������% ��� ���� � ��� �� � ����� ��� ��� ��� �� �� ���������� ����� �� ���� �������� �� �� ����� �� 0��� 7�HE� �� �� ������������ � �� ��� ��� �� ������ ������ ����� ���� �� ���� ! �� �� ����� �� �� ��������� 0���� 7�H4 ���� ����� ���� �������� ���� �� ����� �� ��� �� �� �� ��� ��������

�������������� H� (����� �� ����� ������� ������ ��� � �� ���F�I4 � H�54 � � 4 �� ������ �� 57> .���5 ��������% 9�: �� ��� �#���� 9�: �� ��� �� �� ��� �������� (� ��� ��� �� ������ ��� � ����� ��� ��������� ������� �� ���� �� ������ ��� �� 5�> �� �� �������� <�� �� ��� �� ������� +��% ���� ������ ���� ��� ���� �������?

������A

�� H�54

F�I4� 5�5I�

��$

� �H5� F�I4

F�FF4

57>

5FB FFF

� �H5

� 6�EH

�� � ���& ,�� � �������� ������

������� ���� � ��� �������� 5IH

Page 273: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������������ ��������� �����

��� ��� � 0��� 7�HE ����

�$

�5�

� H�FF �����#� ����

$

��

� �H5

� F�55E

<� %

����� ������ � H�FF 57>5

5FBFFF� F�67 .���5

1���� �� ��� ������� �� �����% ���� � ������� �� �* ��� �� F�55E �������������� ���� �� ��� �������� �� 0��� 7�H4%

�$

�5

� F�I7 �����#�

<� %

����� ������ � F�I7

H�FF F�67 � F�5H .���5

0��� 0��� 7�HI% ���� � ������� �+ ���� �* ��� ��

F�FF5>

F�I4

5FBFFF

57>

� �H5

� F�H67 ����

��$

� �H5� 6�EH

δb

Eσy

( (12

bt ( (σy

E

12

pEσy

2

�� � ���( $����������� ������

5I5 ����� ���� �����

Page 274: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

�� ������ ��� � �� ��� ��� ��������� ������� �� �� ������� �����$��5

� � F�IF% ���

� � F�IF

H�FF F�67 � F�H>I .���5

�� ��� �� ������ �� ��� � ���� ��� ����� ���� �� ���% ��� ���� ����+ ���� �����A

�� 5�5I �� ���� �5 � H�F �����#�����

bt ( (σy

E

12

pEσ t

2

�� � ���)

������� ���� � ��� �������� 5I6

Page 275: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

���

57> .���5 � �

5

F�I4

F�FF4

� �5

���

� � F�F46> .���5

(� � �� �+ ���� �� ���� ���A

� � $6

H5�H � 5� �5FB�4�6HF�4

H5�H � F�FB� � F�FFEH6 ;. � ��� �H � F�B>

�� ���� � F�B> F�F46>�F�I4�E

6>E F�FFEH6� 6�B ��

8�� �+ ���� ����� ���� ���� � �+ ���� ����� 4I �� �� �� �� ��� ������� �� ������� ��&���� <����% � �� ��� ���� #��� �� ������� �� ���� ��� �+ ���� ������ 3 ��� �� ����� �� ������ ���� ��� �����% ��� � � ������ �� �� ������ �� ��� ��� �� ��� ������% ��� ��� ���� ����������� � ����A ������� �� 0��� 7�H6%

$

� �5

� 57>

5FBFFF

F�I4

F�FF4

� �5

� HH�4

bt

σy

E√ bt

σy

E√

�� � ���* ���� � ���-�� �� ������ ��� �� �� ��� � ��-� �������

5IE ����� ���� �����

Page 276: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

.��% ���

� � F�F4 .���5 �

$

� �E

� F�F4

5FBFFF

F�I4

F�FF4

� �E

� 5H�>

��� % ���� 0��� 7�H6%

�6

$

� �5

� H�5 ���5$

� �5

� HF�H

����% �6 � 5>�> ��� �5 � 5E5�6 �� ���� �� ���� ����� �� 57H .���5� 8������%��� � � F�F7 .���5

$

� �E

� F�F7

F�F4 5H�> � 5I�E

�6

$

� �5

� H�6 ���5$

� �5

� HH�5

�� ���� � � 6H�5 � 54>�7 � 6FF .���5

3� �����������% �� ������ ���� �� ��� ��� �� 57> .���5 ��F�F45 .���5� ���� #��� ������ �� �� �� 0��� 7�H6 ��� ��� �+ �������� ����� �� ���� ����� ��� ��% �� ������ ���� ��� �+ ���� ��������% �� �� �% ��* ���� � �����

31(L,�./ $0 @�.2,8

3� ���� �� ���� �� �� ��� ���� �� �� ����� ���� ������ �� ����� ������ ������� �� ����� ���� �� ��� ��� �� ������ ������� �� �� H H

5 � 6���� �� ��� �����

3� ���� �� �� �� ������ ��� �� ��� ���� �� � ������ � ������ 0�� ���� ����� �������� �� ��� ���% �� ���� � �� ���� ����� �� ���� ��

� � ��5$

H5�H � 5�

� �5

��� � �� ���� �� 0��� 7�H7� '�� � ��� ��� �� � �� ���� ���% �� ��� ���� ������� ���� �� ��� � ���� �� �� �% �� ���� ���� �� �� ��� ������ ������ ��� � �� ������ �� �� �� �� ���!���� �� �� ����� ��� �� �� #������� �� �� ���� �������� �� ��� ���!��� ���� ���� ���� � ����� �������� &�� �� ������ ���� ��� ��� �����

3� ���� �� �� ���� �� �� ��� �� �� ��� ���� �������� �� �� ��� ������� EI ����� 8� � � ����� ��� �� ������ �� �� ��� ������ �� �������� �� �� � ����� �� ��#���� ����� �� ���� � ���� ����� �� ���� ��

�� � �$

� �5

������� ���� � ��� �������� 5II

Page 277: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

��� � � E�> � 6�4 9���:5 ��� ��� ����� �������� �� � � >�H � I�H9���:5

��� ��� ����� � ��� ���� ���������� #��������� �� ��� ������������ ���#�� ��������� ��� ���� ������ �� ���� �� �� ������������� �� (� 8� 8����% � ���% ������� �� �� "�.�� ���� ��������� ����)����� �� ���� ���� �� ���� � ���� � ������ �� ������ ���������� ����� ��� �� ��� ���� � ���� ������ ������� ��� ����� ����� �� ���������

��������

������� �� �� ���)��������� ���� ���� �� �� �� ���� ���� ���)���� �� �� ��� � ������ � �� �� ����������� �� ��� �������� 0������� � ���&�� �� � ��� ��� ���� ���% ��� �� ������% �� ��� ���� ���� ����� �� ���)��������� ������ �� ����� ������ ���������� �� ���) ��� �� ����� �� ���)��������� ���������% �� �� � ����� �� � �������� �����#�������� �� ���� ����

��� ��% �� ����% ��� ���� �� ��� �������� ���� ��� � �� ���������� �� �� ���A

9�: ��������� ������9�: ����)���� �����9�: �� ��� ������

@����� ���� �� �� ����������� �� � ������% �������� ���� ��� ���������� ���� ��� ��� ��� �� �� ��� ������� �� �� ������ �� �� ��� �� ������� �� �� ������% �� ! � �� �� ���� ��� ������ ��� �� �� ��� ���� ����� �� ��� �� � �� �� �������� �� ��� �������� �� �� ������ �� �������� ���� ������% �� �� ��� � �� ���� ������ ��� �������% �� ! �� �� ������ ��� ������ ��� �� ��� ��� �� � ���% ���� ������������ ��������� ���� ��� �� ������� ��� �� ��)��� ���!��� �� �� ������ ��� ���� ���� ����% �� ��� ���� �� �� ������ �� ���)������������������ ��% �� ����% ��������� ��� ���% ������� � � ����� ������ #����� �� ��� ������

�� � ����

5I4 ����� ���� �����

Page 278: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

8���)���� ����� ���� �� �������� � �������� �� �� �� ����% ��������������� ���� ���% ��� ����� ��� � � ����% ������ ���� ���� ���� ����������� ������� �� �� ���� ���� �� �� ���� ����� �� ��� �� ������ ��������� � ��� �� ! � �� ���������� ���� ��� �� ����� �������� �� ���� ���� � ��������� ��� ����������� ��� � �� ���� ���������� ������� ���� ������� �������� �� ���� ��� ����� �� � ��)����� ��% �������% ������� �� �� � �� ��� ������ ����� ��������)���� ������ �� ���� �� ���� ������ ��� � ���������� �� �� ��� ��������������� � ������� ��% ������% ����� ��������� �� ����� # ��%������% �� ����� ����� ����������� ����������

(�� ��� ����� � �� �� ��������� ��� ���� ������ ����% �� � �� ���� ��������� �� �� �� �����

;2�<$-8 $0 �.�,J8�8

��� �� ���� ���� �#������ ������% ��� � #���� �� ������� ������ ����� ������ ��� ��������� �� ��� ���� ���� �� ������ ��� 8��������#������ �� ���� ���� ������� ���� �� ��� ����� ����� ���� ������ �� ���� ������ � ���� ������� �� ���� ������ �� ����� ��� �� �� ������ �� ��� � ���% �����% � ��������� ��� ������ ��A 9�: �����������������% 9�: ���)�+ ����% 9�: ���� ������% ��� 9� : ���� ������������

9�: �� ����� ���������� �� <���� (���� �� ����� ���� ������ ��� ����������� ��� ����� �� �������� ��� ������ ��� �� � � ����� 3���������� ������������ �� ������� ��� ����� �� ���� ����� ��� ���� ����+ ���� �� ��� ������� ������� �� ������� ��� ���� ��#����������� �� "� C� 8������

�� ����� ������������ ��� �� �� �� �� �������� �� ������ � �&�� �� �����A

9�: � ������ �� �� �������� �� ������ ����� �� ��� % �� �������! ���� � � ��� �� �� �� �� ����� � ����% ���� �� �#��� ������

9��: �� ����� �� ���� �� �����% �� ���� ����� �� �� ����� ���� �������)��� ������� � �� ����� ������� �� ����� � ������ �� �� ������9���:�9����: �� ���� ����� �� �� � � ����� �� � ��� ���� � ����)��� �� ��)��� ���� ��� 9�� � ���� �� �� ���� ��: �� �� ��� ��%��� � �� ���� �� ������ �����

9���: ���� ����� �� ��� ����� ��� � ��� �� �� ����� ����� �� ����� ��� ��� � ���� �� 9�������% �� ����)��� �� ��� �� �� ���� ��)��������% ��� �� ���� �� �� �����% �� �� ���:

9��: �� ��� �� �� ����� �� �� ���� ������ ���������� �� �������� ������ ���� ������ �� � � ����� �� �� ���� �

���� ��� �� ������ ������� �� �� �������� ��� � � ��� ���� ��� �� ���� �������� ���� �� �� �� �� �� ���)��)���� ����� �� ������ ��������� �� � � ��� � �� ��������� ������% ��* ��� ������ �� ����� �� �&����� ���� ���)��)���� ������� ������ ����� ��������%

������� ���� � ��� �������� 5I7

Page 279: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

���� ������ �� �#��� ������ �� �� ������� ��� �� ��� ��#� ��������� �� ���� � �� ��������� ��� �� ��� � ���� #��� �� � ����������������� �� ���� ������% ��� ��� � �� �������% �� ������ �� ����� ���������� �#������ �� �� ������� �� ����������

9�: ���� ��.����� �������� �� ���� ���� �� ��������� &������

! � $��5�

�%5

��� % �� ��� �� �� !�$�) ���% � �!$� �%% ���� �� ���� �� ���%

����%� �������� ���� ��� ������ �� � ���%�!$� �% ���� �� ��!�� ��

�� ���� �� �� ������� �� �� ��� ������� 0�����%�!%$� �% ���� � ��� 3%

��� �� ����� �� �� !�$�)������� ����� � ����� � ���� �� ������ �-���� �� ������ �� 3 ��� �� �+ �� ���� �� ����� �� 0��� 7�H>� ������ �������� �� �� !�$�)������� �� ��� �� ������ �� ������������ �������� ����� ����� � ���������

(������ �� ���� ����� �� �� � ��� ���� �� �� � ���� ��� �3 ���)� �� �� �� #���� ������ ��� �� �#��� ������ !�3 ��� !3� �� ��� ��� ���� �� ��3 ��� �3�% ������� �� �� ��� ���� ����� �� 0��� 7�H>�

�� � ���/

,� �� ���� ����� �� �� �� ������ ����� ������� 9��� ���� �� �� ��#���� ������ �������� �� ��� �� � �����: ����� �� ��� � ��� 3 ���� ���� �� ��� �3� ���% ������ ������ �� �� !�$�)������� ����� �%

!�3

$�

�5

5� �!�3 �!3��

5$�

5�5

6���

$�� ���3� � �

5I> ����� ���� �����

Page 280: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

���

�3� � � �

4$�!�3 � 5!3� � 4��

�5

� �� �

������ ������ ����� 3%

!�3

$�

�5

5� �!�3 �!3��

5$�

�5

6��3

$�� ���3 � �

���

��3 � �

4$�5!�3 �!3� � 4�3

�5

� �� �

��� #�������� �� ��������� �� �� ��� �+ ���� ������� �� ����)������ ��� ��� � �����% ��� #���% �� �� ���� ����� �3(- ��0��� 7�HB% #�������� ���� ������� ��� �� ��# ����% ��� �� ��� � �� ���� ��� ��� ����� �� ��� � 9�� ( ��� 3 �� ����� ������: �� � &����� $���������� � ��� ���� ��� �� ����� �� &������� ���� ��� � �� ����������% !�3% !3�% !(-% !-( ��� � �� � ������ ���� ����� ��� ���������� ��� ����� ������������ �� �������� �����������% ��� �� � ����������� �� ��* �� ��� ��� �� ���� ����� �� �� ������ ��� ������)���� �� ������ ��� ������� � ������� ���� � ������� ����� ��������8��� ��������� �� ����������

�� � ���0

������� ���� � ��� �������� 5IB

Page 281: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

9�: �� ���� � ����� ���� ���� �� �� ���#� �� ���� ����� �� ���� �� ������ �� (���������� ���� ����� ���� �� ������ �������� �� �� ���� ���������� 4 ���� ��� � �� � � ����� ��� �� &�� �� �� ����� ��� �� ������ ��� �� �� ����� �� ���� ����� �� �� ��� ���� �� �� ���A

4

�� ��

�� #�������� ��� ������ ����� 4 �� �� ��� � ���% ��� ������% ���������� ���� ��A

-�� � ��� �% ���� �� ����)� ����� ��� +%

4 ��

� 5

5+$�%

3����� ����� !% ���� ��� �� � ��� ����� �%

4 ��

! 5

5$���

���&� 5% ���� �� ���� � ��� ����� 6%

4 ��

5 5

536�%

8������ ��� % ��� �� ����)� ����� ��� +% 90��� 7�5F:

4 ��

5

5+3�% �

�� 5+ �%

53

�� � ��"1

54F ����� ���� �����

Page 282: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

�� ������ ���� �� � ������ �� � ������� ����)� ���� � �% ��� #���%���� �� �� ��� # �� ���� ��

4 �� �

F

! 5

5$��%�

� ��

F

� �

F

� 5

53�+ �%

.�� ���� ����� � ����� ��� � ����)� ���� � ������ �� �� #�������� � 9 +���:��� 0�� �� � ������� ������ ���%

� � 4#

�6�

�5

E� �5

� ���� �+ � � ���

���

4 �� �

F

# 5%5 �%

5$�� 5

� ��5

F

� �

F

H># 5

�4�3

�E

H4� �5�5

5� �E

� ��� �%

� # 5� 6

4$�� 6# 5�

I��3

2�� �+ ����

� � 4

#� #� 6

6$�� 4#�

I��3

�� ���� #������� �� �� ������ �+ ���� �� ���� �� 0��� 7�5% ��� �� � ���#������� �� �� ���� �+ �����

�� ������� ������ ���� ������ �� �� ���� ��������� ����� �� �������� ����% �� �� ����� �� ����� �� ! �� �� ���� ��� ��� � ��� ��� � ����� �� ��������� ���� ���� �� �� ������� (������� �������� �� ������! ��% �� ������� #������� � ���

� � 4

��

�!

$�

!

���

������� ����% �� #���% �� � ���� ����)���� ���� ���� � ����� ��� �������� ��� � �� � ��� � �� ��� ������� ��� � ��� ������% ��� �� � ����� ���� �� ��� #��������% ��� � ����� ���� �� 3 �� ���A

F � 4

7�

�!

$�

!

7��

F � 4

8�

�!

$�

!

8��

F � 4

!�

�!

$�

!

!3��

����� ��� ����� 3( ��� (-2�2#�������� ��� �� ������ ����� ! �� ���� �� 8 %7%!3 ��� �� �����

��� �� � ������ ���� ��� ����� 3( ��� (-2% ����% ��� �� ����#�������� �������� <� 8% 7 ��� !3 �� � ����� ��� �� ������

������� ���� � ��� �������� 54H

Page 283: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������������ ��������� �����

����� ������� ������ ���� ����� ��� �� �������� ���� �� ��� ��������� ����� �� ������� ������% �� ����������� ���� ����� ��� �� 8����������� ,�� �� ��� �+ ���� �����% �� �������� �� � �� ���������

9� : �� ���� ���� � ����� �� �� ��� ����� ����� �� ���� ���������� ����� ��� ������ �� �� �������� �� � �� �� ������ �� ����������� �� ��� ������ � ��� ��� �� �� ���� ! ������ �� ���� ������� � ����)� ���� �� ��� � �� ����� �� ����������� �� �� ������ ���� ������� �#��%

! � �9 ��� 9 � �

� �� � ���� �������

�� � ��""

3�� ������% ��� �� �� �� ���� �� �� ���� ���� ��� ������ ���� �� ��� ����)� ���� ��� ����% ��� �� ����� �����% !� � �� ��� �� ���������� �� �� ���� ������ �� ��� �� � � ��� ����� �� ����� �#�� ��� �� �� �� ����� ������� �� ����� �9 �� �� �� ����� ���� ��� � ���� ��� H�I ��� � � ����% ����� H�5 ��� � ��� �� � ���� ��� ����� H�6 ���� ������)���!�� ����������� '�� � ��� ��� ���� � ���� ��� � ����% ���

�� � ��"�

545 ����� ���� �����

Page 284: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

����� �� ������� �� ������� ��� �� ��� �� ���� �� ��� ����� � ����� �����

�� ��� ��� ��� � ����� ��* ��� ����� ����� �� � �������� �� �����)���� �� ���� � � ������ �� �� �� ���� ���� � �����% ��� #���%��� � ��� ����� ����� ����� �� ����� �� 0��� 7�5E ��� � �� � � ��������� ��� = ������� ,� �� ���� ���� ���� �� �� �� � ���� ��� 90��� 7�5I:�

�� ��� �� ������ �� ������ =������ �� �� ���� ����� �� �����% ����#���� �������� ���������� ��� ���� �� ��� �� ��������� �� 9���� 0��� 7�5:

�� � H59��

�5

1���� �� �������� �� ����� ��� �� ����� ����� �� �����% �����% ���� � ��� ��� ����� � �� �� �% 3 ��� (% ��� ��� �� � � &���� H

5 ��9�5�>:% ���

�� � H4 ��

�5

�� � ��"&

�� � ��"(

������� ���� � ��� �������� 546

Page 285: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

�� �� ���� �� ��� ��� �� ��� � ���� �� ���� �� H�5% �� ����� �� ��� �����#���� ������� ���� �� H�4% ��� 4F �� �� ��� ��� �� � ����� ������ ���� �� ��� ���� �� ��� ������

�� ����� ����� ����� �� ���� ��� �������� ����� ������� ������ �� �� ������ ���� ��� �� ������ ������� ��� � �� ����� ������� �� &���� �� �� ���� ��� �� �������� � ����� ����� �� �� ���� ���������� �� 0��� 7�54% ��� #���%

#��

5� !���!���!��5�� � E!��

��� ���� ���% # � >!���� ���� ����� �� � ��� ��� ������ �� �������� �� ������ ���� �� ������ ��� �� ���� ��% ������� ������� ������� ����� ��� ��� �� � ���� �� ���� �� ��� �� ��� ��� ��� � ���� ��� � � ������ 90��� 7�57:�

�� � ��")

�� � ��"*

54E ����� ���� �����

Page 286: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

L����� �� �� ���� ���� �� �������� ���� ���� �� �� ���� ��#��� ����� �� � �����% ��� �� ���� ����� ����� �� �� ��� ��� �� � ������ ���� �� ����� �� ������ ��� �� ����������� �� �������� ������ ����� �� � ���� ���� ��� ���� � �� �� )��)�)����� #��� ���� �� ��� �������� 1� �� �� ����� ���� � ����� �� ��� �� ����� 9�� ��� �� ���:% �� ���� ����� �������� �� �� ���� ���� ��� # ������ �������� ���� ����� ������� �� ����% �� ��� ����� ��� � �������� �� �� ����� ��� ��� ������� ����

2,�8��( 8��3�,��J $0 � 0"�;2

�� ��� �� ���� ���������� �� ����� �� �� �� �� ������ �� ���� ��������� ���� �� � ���� �� ���� ������ ��������% ��� �� �������� ���� �� ����!�� ������� ��� �� ������ �� ���� ���� ���� �������� �� ��� ���%

9�: ���� ��������� � ���!�� � �����%9�: ���� �� ������ �������%9�: ���� �� �� +��� �� �� ���!�� �� ���������% ����� ���� �� ������%9�: �� ��������� �� ��#���� ������ �����% �� ��� �� ��� �� �� �)

����� �����

" ������ ��� ���% �% ��� �������� ��� ��� �� ��������� �� 0��� 7�5> ����������� � ���!��� ��� ��� ���� � ���!��� ��� ��� �'�# �� ����� ���� 7F�

0�� ���� ���!��� ��� ��� � '�# �� �� ���� 7F% 0��� 7�5> ��� � ��� ��������� � � � '��7F# � 0�� �������� ��������� � ���!��� � ����� ��� # �>#� 0�� ���� ��������� � ���!��� ��� ��� � ' �� ��� ���� E 5��5

9��������� � ���!��� ����� ��� ������� � ���:% � � 9'#�I:H5 �� ��

+��� �� �� ��������� ��� 95'#�I:H5 �� �� �������

�� � ��"�

������� ���� � ��� �������� 54I

Page 287: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

�� ���� �������� �� � �� ��� ���� ���� ���� ����� ��� �� �����)���� �� �� ����� �� ��������� ������������� �� �� ����� �� ���������������� �� � ��� �� �� ��� ���� ���� ����� ��������� �� ������ � ����� �� �� �������� ����������� �� ���� 1��� ��������� ��������% � ���� ���!�� ����� ��� ���� �� ���������� ���������� �������% ���% ���� �� ����� �� �� �������� ��� �� �� ����� �������2���� ���������� �� �� ��� ���� ���!�� ����� ���� ������� �� ���������� 0����% ����)�� ����������� �� � ��� �� � ���� ��� ��� �� ���������! � �� �� ��� �� ���� ��� �� �������� �� �� ���� ����� ��������� ����� ����� �������� � ��� �� ��� � ������ �� ���� ������� �������� �� �� ������ ���� �� �� �������� �� ����������� �� �� ����� �������� �����% �������% � ����������

2.- ($.8�"��.�

�� ��� �� ��������� �� ��������� ��� ��� ! � �� �+ ����� ���� �� ��� ��������� 2�� ���������� �� ��� �� � ���� ���� ���� ������ � �� ���� ����)���� ��� +#��� ������������% ������� ���� �� ���!��� �� ������ ����������� �� ������ �� ��� �� ��������� �� ��������� �� � ���� �� �� ��

9�: �� ���!��� �� �� ����� ����� �� �� ������ ���� �� ����� � ����� ��� � �� ���� �� �� ����� ����� �� �� �������� �� �� ����� ���)��� �� ����� �� ��� �� � �����

�� � ��"/ ����� � ������ �������

544 ����� ���� �����

Page 288: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

9�: �� ! �� �� �� ���� ����� ������ �� ������ ��� �� � � ������ ��� �� � ��� ��������� ���!��� ��������� �� �� �����

� �&��� ����� �� ������ ����� ��&��� ���!���� 3�� ��� ��� �������� � �� ���� ����� ����� ��� ��� ��� ��� % ������% �� ! ������� �� �� ����� �� ��� ���� �� ���� 90��� 7�5B: ��

�� � �

H � ���

�������������� 5� �� ������ ��� �� ������ ������� ����� �������% �������% ����� � � � �� ���� ���� HF � ���� ��� �� ������ ���� HI � ��������� ������� �� 6F ���� �� �� ���������% ������� ���� �� ��� �� ������ ����� �� ��� ����� �� �� �� ��� � ���� ������ ����� ������ ������ � ������� � ���� ��� ��� ���� �� �����

� ����� �� H5 ����� � �� ���� �� ��������� �� �� ���� �� �� �������� (����� �� ������ �� ���� ����� �� 9�: �� �� ��� �������% 9�:��� �+ ����% ��� 9�: ����� �������������

������ 9�:A �� �� ��� ������� 9(����������� �����:0�� � ����� @ �� �3 ������ % ���� �% 3; � !F �7% ��� 6F�

8% �� 6F � H5 �� 6FM%� 7�IN% ��� �� ��� M N �� �� ��� ��� �� �������%���%

! � !F �7%

5� 8

H6%

HI� H5 H6

HI%� HI

5

� �

!

!F� H

!

7� � %

5

!

8� � H6%

HI

�� � ��"0

������� ���� � ��� �������� 547

Page 289: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

<� % ������ �� �� ������� �� ;� ������ ��� ��� ���� �� ��� ������%

�!

!

!F�% � HI!F � I4�67 � B7�I8 � 5B5�I

�!

!

7�% � �I4�6!F � 5>H�67 � E>7�I8 � H>5>

�!

!

8�% � �B7�4!F � E>7�I7 � >EI�F8 � 6H4B

8������% ��� 3(%

! � !F �7HI

5� H68 � 7> �7%

!

!F� H

!

7� � HI

5� %

� �

!

8� �H6

<� % �����% �� ����������

�!

!

!F�% � HF!F � H5I7 � H6F8 � 7>F

�!

!

7�% � �H5I!F � H4E47 � H45I8 � B7IF

�!

!

8�% � �H6F!F � H45I7 � H4BF8 � HFHEF

�� � ��&1

54> ����� ���� �����

Page 290: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

������ �� ������ #�������� ��� �3 ��� 3( ��� &������ �� ��� ���� ������������� &�������� ���

8 � I�B5 7 � H�7H !F � 56�E

@������ ��� ���� �� � ���� �� #�������� ��� ������ ����� ����

!- � 5H�I !3 � HH�4 !( � �I�I

�� 3; ������� �� ���� � ������� ���� �� �� ����� ���% �� ����% �� ������ �����

������ 9�:A 8�� �+ ���� 90��� 7�6H:

;���� �� �� 3; ������� ����� � �� 3 � H

5 6B HI5

5

� 5HBI � �� � �3

�� � ��&�

0��� �� ��� �+ ���� &������� ����� ����A

��3 � F � HI

4$�5!�3 �!3� � 4 5HBI

55I

� �

�3� � � HI

4$�!�3 � 5!3� � 4 5HBI

55I

� �

�3( � HF

4$��5!3( �!(3�

�(3 � F � � HF

4$��!3( � 5!(3�

������� ���� � ��� �������� 54B

Page 291: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

.�� �3� � �3(� 2��������� � ��� ������ �� ���������� &������� ����

!�3 � �56�E

!3� � HH�7 � �!3(

!(3 � �I�B

������ 9�:A ;���� ������������% �� �� ����� �� ���� �� �� �#�

� 3 (!�3 !3� !3( !(3

0�#��� �����'�

>HB�I �HB�I F F

-����������� �� �������

����� 5

I6I �

(���� ��� �� ���� H5

H5

0�# HB�I �HB�I F F

-�������� 7�> HH�7

(���� ��� 6�B I�>

����� 56�E �HH�7 HH�7 I�>

0��� ��� �� �� ���� �������� �� 3; ������� �� � ��� �� 90��� 7�65:�

�� � ��&"

�������������� 6� �� ���� ���� ������ HF � ���� �� ������ �� �� ��� ����� &��� ��� � ��������� � ��� 8��!��� �� ���)��� ����� ���% ������ �� � ��������� ���� �����������% ���� � &��� ��� � F�I � ������

57F ����� ���� �����

Page 292: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

$� )��)�)����� ������ �� +������ �� �� I � ���� �� ��������� ���� �� ����� � ������ ��� ��� ������ ��� � ������ � �����

(����� �� � ���� ����� �� ���!��� ��� ������ ��� ����� �&���� ����� ���� ��� ����)����� �������

������A �����% ��� ����� ��� ���� �� ���������� ������ �� ��� �������)��� ���� � � � � ���� � ��� &�� �� �� ��� �� ���)� ��

@����� � �� 3 � �I � H�5I�� H�F5I�����

�6� 4�EH �������5

,��� �� ��� �� � � ������� � �� 3 � 4�EH F�I � 6�5F �������

�� � ��&&

8������% ������� ��� ���� �� ���� ����� ��

�3 3( (- -2�% ����� 9�������5: 4�EH >�B7 HH�I6 HE�FB��% ��� 9�������: 6�5F E�E> I�77 7�FI

@����� ��� ����A 1� ��� �+ ���� ���� �����% �� ����� �� ��� � ������ �� 0��� 7�H6� �� ��� � ����� ��� � 5�I�F�I � I �� �� ���� ������ � ��������� ;�#���� ����� �� �� �� ��� �� ���� �� �� �������� ���5 ��� �6 ��� �� �� � ����� �� �� ���� ���� �� ��� ����� 0�� �3%

$

� �E

� 4�EH

5�FB HF7

F�I HFF

F�I

� �E

��� ���� ��� �� � F�I �%

$ � 5�FB HF7 �������5

� 6H ��� ��� �% ���� ��� � ��������%

� � 5�FB HF7

�HFF�5�HE � 5� � 6�6E ������ �5

0�� � � ��� ���� ��� �� � F�7 �% ������� ���� 9��:E��$ � >�F

� � 5�FB HF7

�HFF�5 I � H�FI ������ �5

������� ���� � ��� �������� 57H

Page 293: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������������ ��������� �����

�� ��� �� �6 �� ������ ������% �� �� ��� �� ������ ��� � ��� ! ���������� ��� �+ ���� ����� ������% ��� � ��� ����� �� 5�I ������ �5%

5�I � H�F 4�EH

5 HFE

IF

� �5

� IF4�EH

5 HFE 5�I

� �H5

� F�I7 �

$� ��� ���� �����% ������ ��� ���� �� ������� �&���� ��

�3 3( (- -2F�I7 F�47 F�74 F�>I

���� �� �� ��� ����� �� �� ������� �� ��� �� ����� ��� =������� ,� �� �������� �� ����)����� �������� �� ����� ��� ����% �������% � ����� ��� �� 5�F� "������ �� 0��� 7�HE ��� ���� -2%

�$

�5�

� 5 HE�FB 5�FB HF7

�5�I HFE�5� F�BE

��� ��� �

��$

� �H5� 6�6F

�� ����

� H

6�6

5�I HFE

5�FB HF7

� �H5

� F�I6 �

(������� ��� ������ #� �� ��� � ����%

3�� �3 3( (- -2

�$

�5�

F�E5 F�4F F�77 F�BE

��$

� �H5

I�EF E�7F 6�BI 6�6F

F�65 F�67 F�EE F�I6

� �������� ������% ��� EF �� ��% ��� ��� �� � ���� �� ��� ��� ����������� ��� ��������� 3� ���� �����% � ������ ��� �� � ���� �� �������������� ��������� ��� � �� �������� �� �� ���� ������ �� 8������ ����� ����� � ��% ��� �� ��������� �� � ������� ����� ������

�� ������ �� ��� �� ���!���% ������ ������� ��� �� �� ����% ���� ������� �� ������� ��� ����� ��� �� ����� ������������� 8�� �� � ������� �� &�� �� 5�I � � �%

������������ �� ���� ��� 3 ( ��� - � ���

����� H

5

575 ����� ���� �����

Page 294: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

�� �#��� ������% ��� �� ������� �� �� ��� �� �3 �� �� �� � ���������� ������ �� 4�EH �������5� <� % ���� ��� �� � ���� 90��� 7�5:

!�3 � �!3� � � �� 5�

H5� � 4�EH�5�I�5�F�I�

H5� �H�47 �������

8������% �� �� ������� �� B% HH�I ��� HE�H �������5

!3( � �!(3 � �5�6E �����K�

!(- � �!-( � �6�FF �����K�

!-2 � �!2- � �6�47 �����K�

�� ������� ������ �� ������ 3% ( ��� - �� F�47% F�44 ��� F�47 ����� ��8�� ������������ �� ���� �� H

5% � � ���� ���� �����#����� F�66����� � �� � � ������ (����)��� �� ���� �� � � H

5 �� ���� ��#��� ��F�66 �����K� ����� �� �� 3 �� �3 ���� � F�H7 �����K� ����� �� ������ ��� �� �� ����� ��� �� 3 �� 3(% �� ( �� 3(% � � �� ��� �� �� �������� ���� �� ������� �� �� ��� �� �� ����� �� � � ����� ������������� �� ��� ��� �� ������� ����% ��� �� ����� �� � ��� �� ���� ������ ��� �� �� ����� ������� �� �� ��� ����

� 3 ( - 2-����������� �� ���� ���

����!�3 !3� !3( !(3 !(- !-( !-2 !2-

H5

H5

H5

H5

H5

H5

0�#��� ������ ��� 5

H5�H�47 �H�47 �5�6E �5�6E �6�FF �6�FF �6�47 �6�47

-�������� F �F�66 �F�66 �F�66 �F�66 �F�66 �F�66 F(���� ��� 9� �� ���� H

5: �F�H7 F �F�H7 �F�H7 �F�H7 �F�H7 F �F�H7-�������� F �F�F> �F�F> �F�H7 �F�H7 �F�F> �F�F> F(���� ��� �F�FE F �F�F> �F�FE �F�FE �F�F> F �F�FE

����� �H�IE �H�B5 �5�FF �5�46 �5�7H �6�6E �6�E5 �6�>F-�������� F �F�FE �F�FE �F�FE �F�FE �F�FE �F�FE F(���� ��� �F�F5 F �F�F5 �F�F5 �F�F5 �F�F5 F �F�F5

����� �H�I5 �H�B4 �H�BE �5�4B �5�4I �6�EF �6�6> �6�>5

;�#���� ������ ����� � ��� �� -2 � 6�> �����K�0�� � ��#���� ��� ����� �� 5�I ������ �5

9 � �

�� 6�>

5�I HFF � HIF �6

1���� � ����� ����� �� �������% �� ���� ����% ��� � ���� � �� ���� �����% �� � �� � � ������ ��� ����� ����� � �� �� -% 2 ��� ��� ������ �� ���� ���� 90��� 7�66:� ������ � ��� �� ��� �� 5�F% �����#�

!� �H5 ��� 5

H5 5�F � 7�FI �5�I�5

5E 5 � 6�47 �����K�

� 6�47

5�I HFF � HIF �6

������� ���� � ��� �������� 576

Page 295: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

�� �� ���� �� ��� �� ���� �� H�6% 9 � HHI �6� ����% ��� ������� � �� ���������� ����� ����� ������ ��� ���� ������ ��� ���!���� 3 ��� �������� �� ������ �� � �� �� �� � �����% ��� �� �� ����� ��� �� ��������� ����� ��� � ������% ������� ���� ��� �� �� ���� ������ �� ������

'�� �� ������ � ������������ ����� ����% �����% �� ����)����� ��� ����� ������ �������� �� ���� #���% ��� �� ���� ��������� � �� �� � ������� ��� �� �� ����� �� ���� �������� �������� �� ������ � ����� ����� � �� ��� � ������� �� ���� ���!��� ��� ������������� �� ���% ��� �� �� �������� �� �� ��� ���� �� ������� (����������� ������ ���!��% ������ ���������� ��� � � ����� �� �� #��� ������)�� ��� �� ���� �� ��� ���!�� ��� ����� �� ����� ������ �� ��������� ��! �� �� �������� #������% �� �� ��������� �� �� ������� ��� �� ������������ �� ��� ��� �� ����� �� ��� ��� �� ���� ��� �� ���� �� ���� ����������� �� ������ �� ���������� ������ ���� � ����� �������� �� ��� ����� ��� � ��� ��� �� ���� ���� � �������

������ ������ ���������

�� ����� ��� � �� � ���� ������ ���� � �� � �� � �� �� �� �� ���� ��� � �� ��� � �� �� ���!���� ���������% � � � ��� �� �� +#������ ��� � ��H�

�� �� ��� � ��� ����� ���� �� ��� �� �� �� �� �� ������ �� ���� �������� ��� �� ���� �� � �� �� (������� ���������% �� ���!��� �� ��!��� �� ��� ��� ����� ���% �� ����

�H � �HH�H � �H5�5

��� �5 � �5H�H � �55�5

���� ���� �� &������� �� ������ �� �� ������ �� �����# �����

� � ��

� �� �� ���� �� �� ����� ���� ��� � �� ������� ����� ����� � �� �� �� ���!��� �����# ��� �� ����� �� �� � �� ���� �HH ��� � �� ������ ���!��� ����� � 9�� ���)����� �:� 0�� #���% #���� � �������� ���� � �� ���� �: ��� �; ��� ������ � �� � � �� ����������� ���� �: % �; ��� ��0�� &��������%

�H ��5 � �;5� � F � �H ��5 � �;H

��� �:H� �:5

� F0�� ���� ���%

�:H� ��:5

� $+

���:H

� �:5�

0��� �� ��� �+ ���� ������� ��� ���� ���� �� � �������

�H � 4$�

� 5�;H

� E$�

��H � 4$�

� 5�;5

� 5$�

��5

57E ����� ���� �����

Page 296: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

��� &������� ��� � �������

�:H

�;H

�H

��������

���������

$+

�F F

FH5$�

�64$�

�5

F4$�

�5E$�

��������

��������

�:H

�;H

�H

��������

���������

�$+

�F F

F � H5$�

�64$�

�5

F � 4$�

�55$�

��������

��������

�:5

�;5

�5

��������

��������

��� � � ����� � ��������� ��� ���� #��� �� ��* ��� �� ���� ���� � ���� ����� �� � #������� �����# ����� �� ��� ������� ���� � �� �� �� ����� �� ��� �������������� � �� �����# ����� �� ��� ���� ���� ������ ��� � ���� �������� �� ��������� ���# �� ����� 0��������% ������� �� � &��� �������������� �� �� ���� ����� �� � ��������� ����� �� �� ��� ���� ���������� �� �� �����# �� ��� ��� �� ����� ���� ������� ���� ����� ����% ����

� � ����

.�� ������� �� ���� �� ����� ����%

� � ��

0�� ��� ������ ��� #���%

� ��%

��

�<�

���

��� �

� %

- �

� �� -

%

����

���� � ��

��� ����� �� ���� �� ������%

� � ��

� �� � �����# �� ���� �������� ��� �% ��� ��� ����� �� �� �������� ������ ��

� � $

H � -5

H - F

- H F

F FH

5�H � -�

����

����

��� �� ���� ����������� ��� � �� ����� �� � �� �� �������������� �����#��� � ����� ���� �#�� ��� ������ ���� �� �� �� ���� �&���� ��� ��������� �� ���� ���� ������ ����� ���� ��� � ���&��� ���� ���� �� ���)���� �� �� ��� ��� ���� #���� �� �� �� ��� �� ������ ���� #������������ �#������� 0���� ��� ������� �� ������ �� ������ �� �����A

9�: �� ���� ��� �� ������ �� �� ��������� ��� ����� �� ����% ����������� ���� ��� � �� ���� ��������� �� � ������� ��� ��� 9��� ���� ������� ��� ���)���������:�

9�: 0�� � � ���% � ����� ��� ��� ���� �� ����� ��� � ���� ������� ���� �� ��� ����� ������ �� ��� �� �� ����� ���� �� ��

������� ���� � ��� �������� 57I

Page 297: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

����� 0��� �� ����� ���� ������� �� ����� ��� ���� �� �������%������ �� ������

9�: 0�� � �� � � ��� �� ������� &������ �� �� ��� � ���� ����������� �� �� ����

9� : -���� ���� �� ���� �� ����� ������� ���� ���� ����������9���� �� ��� ���� ����� ������:�

9�: �� ��� ����� �� ����� ���� ��� ������ ��� � �� ������� �� � ��&���������

�� �� ��� ������ �� � �� �� ���� ���� �� �� ��� ��� ���� ������� �� ��������� �� �&���� � ���� ������ �� �� ��������� �� �����# ����� ��� ��������� �� ���� �� ���� �� ���� ����� �� ����� ������� ���� ������ ������% ����% ������ ��� ��������� ��� ��� �� �� ��� �� ��#������ ���&�� ��� ������� ������ �����

�� � ��&(

�� �� � �� �� ����� �� �� ���� ���� ������% � ��� �� ������� ���� ���+#������� ��� �� �� ���� ��� �� �� ��� �� ���������� �� ���� �������� ��� �� ���������� ������� �� �� ���� �� ���� ����� ��� ��� ����� �� ���� ���� ���� 90��� 7�6E: ��� �� ! �� �� �� ���� ����� ���� ��� ������� �������� ����% ���� �� ��� �� ����� ��� �� ������ ������� ������ �������� ������ ��� �� ������� �� ���� ���� ���� ���� ��! �� �� �� �� �� ��� �� �������� �� ����� ����� ���� ���� �� ����������������� ��� �� ! �� �� ���� ������� ���� � ���� ���� ��� ��������� �� ���� ��� �������� �� �� ��� �� � ��� � ���� ;�����% ���� � ��� �� ������� ��� ��� �� ����� ��� � �� ���� ��� �������� �� ���� ��� ���� ������ ���� �������� ���� �� #��� �� ��� ���������

��� ��� � ���� �� ������� ������

�� �������� �� �� ���� ���� ��� ���� ��� � �� ����� �� �� ���� ��������� ������ ���� �� ���� ����� ������ ���� �� � ����� � � ������� ����� � ������� ��� �� ��� � ����� ������ � ��� ��� � �� ����

574 ����� ���� �����

Page 298: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

��� ������ � ������ ��� � �� ��� ��� �� ����� ��� �� �� ��������������������� ���� ��� �� � ����� �� �� ���� ���� �� �� �� ��� ������� �� �������� �� �� ���� ��� � ���&�� ��� �� ������ �������������� ��� ���� 2#������� ���� ��� ����� ����� �� ��������� ����)���� ��� ����� ����������� ���� �� �����������% �� ���� �� ���� ������� ����� �� �������� �� ������ ����� ���� ���� �� �� ���� ����������� $� ����� �� ������ ��� �� �� �� ����������� ����� ���� ������ ������� ��� � ����� � � �� �����% �� ���� �� ��� �� ���� �� �� � ���� ��� �� ��� ���� ���� ������� �� ���� ���� �� ��� ����� �� ����

�� #����� �� (����� 4% �� ���� �������� �� �� ��� ���� ����� ���� ��� � �������� �� ������ � ������ �� �� ���� �������� O���)��� ������ � ����� �� � ����� ���� ���� ����� � ������ ������������ �������� ���� ������� ��� �� ������� �� #����� #�������)���� ���� ��# ������ �� ������� ������������ ���� �� ���� 0���� 7�6I����� �� ���� � ���� �� � ���� � �� ����

�� � ��&)

�� ������ �� ��������� �� ���� ������� ��� ������ ���� � ���� ������ �A

9�: ��� ��� ���� � ����� ��� �� �� ���!�� ���� �� �� ������ 9�: ��� ����������� ��� ��� ��� � ���� ��������� 9�: ������� &��� �� �����������% ������� �� ������� � ���� � �����

8� � ���� ���� ��� �� ������ ���� ���� ���� �� ��������� ��� ��* ��� �� �� ������� '��� ������ �� �� ��� �� ������ �� ���� �� ���� ��� ���� �� �� ���� �� ���� ������ ���� ���!���� 8������� �� ��� ���� ��� ���� ������ ��������� ��� ���� � � ���������� ��� �% �� ����� ������ �� ����% �� ���� �� � �� ����� ���� ���� �� ����� �� ��� ����� � �� �� ���� ��� ���� ������ � �� �� ��� ���� �� =����� ����� ��� ��� ����� �� ���! �� ��������� ���� ��� ����� �������� �� ���� ����� ������ �� ��� �� ��� �� ����� ���� ��� ���� ����� ���� �� ���� �� ����� ���� ���� ����� � ��� �� ��� �� ������ �� � � ��� ����� ���� ������ ���� ��� � �� ��# ����� ����� � ������ �� ������ ����% ����)������� ���� � ����� �� ������ ��� ���� ������

0���� ��� ������� �� ��� ���� �� �� �� ��� � ���� �� ����� ���� ��� � �� �������� �� ���� � �� ���������� ������������ �� ��� ���� ��� ����)�� ������ ������ ������� ��� ��� ������ ����������� -���

������� ���� � ��� �������� 577

Page 299: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

���� �� �������� �������� �� ������ ���� ������� ����� ��� � ��� ������� �� ������ ��� ������ ������ ����������� �� ��� �� �����)������ 9����� ��� �� �� ��� ��������� ����: ��� ���� ���� �� ���� ������� �� � �������� ���� ���� ���� � ����� �������� �� �� ������� ���� �� (����� 4�

3� ������� �� ���� ���� ��� �� ���� ���� ����� �������� �� �������������% ���� �������� ����� ��� ���� ���� ���� ��� �� ������� ����� �� �� ���� �������� �� ����� � ������A

9�: $��� ����� �� ���� �� � ������ ��� ���!��� ������ ���� �� ������ ��� ������ ����� ���� �� �� ������ ��� ���!��� �� �����

9�: �������� �� ����������� �� ������� �� ���� �� �������� ���� �� ������� ���!���% �� +�� ���� ��� � ��� �� �������� ���!����

�� �������� ���� ���!��K������ �������� ���� �������� �������� ��� � #����� ���� ������� ������ ������ ��� ����� ������

-��� ���� �� �� �������� �� ���� �� ������ ����� �� 0��� 7�64 ��� 7�67��������� ����� �� ������ �� �� ���� ���� ��� ��� ���� ���� ���� ���� ��� ������� �� ����� ����� ��� ��� '��� ������ ������ ������)���� ��� ����� ����)�� ������� ��� IFD>F �� �� �� �� ������ � ��� ��� �&��� ��� �� � � ���� 90��� 7�64:� ,��� ���� �� �� �������������� ����� 90��� 7�67: � ��� ��� HF �� �� �� ���

-��� ���� ��� ���!�� ������ ����������� �� ����� �� �� ��������� �� 0��� 7�6>� $� �� ������ ��� �� �����K������ ���������� �� ������ � �� �� ������ ���� ��� �� �� ��� ��� �� ���������% �� ! �� ����������� �� ���� �� +���� �� ��� ��� 8������ �� ��� �� �� ����� ��� ���)������ ��� ��� �� �� ������ �� �� ���� �� ���� ��� �� ���)������ ��� ��� ����� �! ���� � ��� �� � ���� �� ���������� �� �����

�� � ��&*

57> ����� ���� �����

Page 300: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

�� � ��&�

3 ��� �� ���� ��� ������� �� �� �� � ���� ��� �� ������ ����� ���� �� ����� �� �� ���� ���� ������ ��� � ���� �� �� ��� ��� ������ �� 6F � ���������� �� �� ���� ���� ;�����% ���� �� �� �������� ���� ��� ������ �� ��� ���� ����������� ��� ������ � �����������

�� � ��&/

������� ���� � ��� �������� 57B

Page 301: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

�������

($.�"$, 81"0�(28

(����� ����� � �� � ���� �� ���� ��� �% ������� ����������� ��� ��� ������� �% ����� �� ������ �� �� ����� ��� �� �� ������% ���������% �����)����% ��������� ��� ��� ���� �� ��� � ��� ���� ! �� �� �� ���� ����� ���� �� ���� �� ���� ������� �� ���� �����% � �� �� ��� ���� ��������� �� �� ����� ����% �� ����� �� ��� � �� ��� � �� �� ��� �� ���������� �� ����� ����� �� ���� ��� �� ���� �&���� �� ���� �� ������

���� ����� ����� � ��� � �� ������� ���� �� ������ �� �� ������ ���� � ��� � ��� ��� �� ��� �������� ���� ����� �� ��� ������� ��� � ��� ���� �� ����� ������� 9���� �� (����� H6: ����� � ���&�5 ��� � ������ ����� ! �� � ���� 9 �� �� ��� �� �� �� ���� ����� �������� �� �� ��� � �� O% �� ��#���� ���� ����� �� ���� ��

���# � �

56�! 5 � 5 5�H

5

�� � ��&0 ������ ��� ����� �� � ������ ������

@������� ��#���� ������ �� ����� ����� EI ;.��5 �� ;@� ��� ����� ��� 7F ;@� ��� ��� &����� ����� ��� �� � ���� J �� �� ��� �% ���&��&���� ��� �� �� ����� �� ��� � �� ��� � �� ���� �� �� ������� �� ����� ���� �� �� ��% ���

5 H � 5 � ���

5

�� ��� �� �� �* ��� �� ��� ���� � �� ����� F�5� �� ���� �&���� �� ���� ����� �� ���� �� 5 H ������� �� �� ������ �� ��� �� �������� �� ������� A ��� � �������� �� ���� ����� � �� ���� �� 5F ��K�% ��� ��� � ����� ����% ���� ��% 5D6 ��K��

'�� ��� �� ���� �������� �� �� �����% �� �� ����� �� �� ����� ����� ���� ���� �� ��� �� �� ������� ���� �� ������� ���� ���� ��������� �� ! �� �� �� � ��� ��� � ������ �� ���� �� 0��� 7�EF�

@������ ������ ������ �� �� �� ��� � �� ����� ����� H5 �� ��� � ������� HF ;@�

'

,��� 5� ����� ��� # � HF ;@�

5>F ����� ���� �����

Page 302: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

�� � ��(1 ������ ������� ���� �� �������

�� �� �����% ����� ����� �� ���� ��� ����� �� ��� ������ �������

=

������� ��� # � EF ;@�

�� ������� ����� �� �� �� ���� �� �� = ����� ��� # � �� �������� ��� �� ��� � ����� 8��� ��� �� �� ����� �� ������ �� �������������% �� ��� � ����������� ���� ������ �� � ��� ���� � �� �� ���� ��0��� 7�EF� 3 ��� ������ �� � ��� �� � ���� ������ �� ���

�� � ��(�

������

H� � ������ ���������� �� �� �� ��� ���� � �� �� �� �������� ����� ��HFF .���5 ��� �� �� � ��� ���� ������� �� E �� '��� � ����� �� �������� �� 5> � ������ �� � ��� ! ���% ������ �� ��#���� ��������� �� �� ��� ��� � ���� ��� �� �� ��� �� �������� 8�� ��� ������������� �� 64 � ��� H � 9����� ��������:% ������ ��� ���� �� E ����� �� � ��� ���!�� ��� �� ������� ��������

H� +��� 9 �: ���� 9 �: ��� ��� 9 �5: ;� 9��: 9 �E: ;� 9.���: 9 �E:H� E > I�F HB4�F 6F�F

5� � �������� +��� �� � ���� ������ �� I6 � �� ��� H�4 � ��� ������ �� +���� �� 6 � ����� ��� �� ���� ������ �� H�B � ��� � ��� ��

������� ���� � ��� �������� 5>H

Page 303: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������������ ��������� �����

���� ������ �� F�> � ��� �� 2� � +��� �� �������� �� ���������� ���)���� E � ����� ��� �� ���� �� �� � �������� ���������� ��� ���� �� ���

(� ��� �� ! ��� ������ �� � �����6� � ������ ����� �� ���� 6 � #���� ������ > � ����)� ����� ���

H4 �5 ��� ����� �� ������ ����� � ������ HIF �E ��� ������ ����� �#�� ������� ��� �� F�H ;. ��� � ������ �� � ���)���� �� ��� �������� � � �� ����������� �� �� ���� �� � ��� ��� ���% �� ��#����9 ����: ������� ���� �� �������� ���� > �� ��� 9�: �� ����� �� ����#���� ������� ����� �� �� ��� ����� �� 57F ;@� ��� 9�: �� ����� ���� ������� ��� �� �� ��� ��� � ���� ���� ��� ��� 9$ � 5FB /.��5:�

E� � �&��� ����� �� ������ �� ��# &��� ��� � ���� �� ���� 6�F> �%��� �� � � ��� ����� �� ���� �� �#� �� ���� ��� ��� �� � � � ���� �� � �������� ���������� ��� �� 4�47 �����K� ���������� �� ������� ���� ��� �� � � ��� ���� ��� � ����� �� ������ �� HEB> �E� ������� ��� �� ��� ����� �� ������ ��� � �� ��� � ���� �� �� �������� ���� ����� ���� ����� �� ������ � �� ���� ���� �� ��� ���#�� � ���� � ��� �� ������? ��% �� �� �% � � �� ��� ���� ���� ��� ������ �� ������ �� 7EB �E% ���� �� �� ���� �+ ����?

I� 0��� ������% � � H5 � ���% �� ������� ��� �� � � �� ��� ��������� ��� )����� �� ���� � �&��� ����� �� ��� &�� �&����� �� ��� �� � ������ �������� �#� ��� �� ������ ��� �� ������ ����� � �� ���� �� �������������+ ����������������� ������������� ������������;���F�F5 �E�

0��� �� �+ ���� �� �� ����� ���� ��� � �������� ���������� ��� ��5 ;.K� �� ����� ���� � � �� ��� ���� ������ ��� �� ��� ���������� �� ������� 9;����� �� �������� �� 6

> �� J������ �������:4� (� ��� �� �� ����� ����� �����% �� = ����� ��� �� � ����� ��

��� � � ����� �� ���� �� ��� ������ 5F6 ��% ��� ���� 6�5 ����� �� �� �� ��� ����� 5E7 ;@�� �� ����� �� B�7I � 4�EF � ������)��� �� ��� ����� 4�EF � ��� ��� � 5�EE � ����� �� �� ��� ����%����� ���� �� ����� ���� ��� ����� B�7I � ��� ��� � 5�H6 � �������� ��� �� � ����� �� �#�� �� � � ����� ��� �� �� &�� �� �)����� ��� ������ ��� �� �� ��� �� �� ������ ����� ��������

7� ��� ���� ����� �� � ����� �� � � E � ��� ��� &��� ��� � 5 ������� ��� �� ����� �� �� � ���� ��������� ����� > � ���� � ��� ������� �������� ��� � � ���� ��� � � ��� ����� �� ��� �� 4IF �E�2� � ���� �� ���� � �� � �������� ���������� ��� �� HIFFF .K�� (� �)�� �� ��#���� �+ ����� .� � �������� $ � 5FB /@��

>� � ��� +�� ��� �� ������ �� HFH4 �� ��� ��� ���� � �� � ������������� �� F�H76 ;@�� '��� ��� ���� ����� �� �

H� 9�: �� ���� �� ����� ����%H� 9�: �� ����� � ������ ����� �� HEE ;@�% $ � 5FB /@�% � � F�6 ���

��� ����� � 5H4 ;@�

B� �� ��� �� ��� H�IF � F�75 � ��� �� ������ ��� �� �� ����� ��6 �� �� �� ����� �� �� 4 �� ��� � ��� ��� �� �� ���� � J�@� ��5E> ;@��

5>5 ����� ���� �����

Page 304: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

'��� ������ ���� ���� ��� ��������� ������� ������ ������ ��)����� ��? �� �� ��� ��� �� ������� ������� +��% ���� ���������� ��� �+ ���� ����� ��� ���� �� ��� ���� ���? '��� ������� �� �� �+ ����?

HF� �� ��� ����� �� �� ��� ��� �� E46 ;@� ��� J������ ������ ��H5E /@�� �� ��� �� HI5E IF> I �� ��� � ��� ��� ��� �� ��)������� ������� ��������� (� ��� �� �����#���� ���� ��

HF� 9�: �� ������ ���� �� ��� ��� HF� 9�: �� ����)����� ����� ������ �������� ��� �������� ����

������ ������ HF� 9�: �� ����� ������ �������� ��� �� �� ��� �� ��� � ������� ��

�* ��� �� F�5 HF� 9� : �� ������ ��� � �� ��� ��� ��������� ������� ������ ����)

��� �� �� ���� ������� �� 5�I ��% �� ��� ������ ���������

HH� � ���� �� �������� ���� �� ���� ��� �� � ����� ���� �� ������ H�>6 ����� � � ��� �� ���� � ��� �� � � ����� �� ������� �� 5 ������ ������� �� 6�FI � ���� ��� B�HE � ��� ��� �� ��� �� ���� �� ��� 5F6 ���� ������ ��� 6�5 �� ��� � �� �� ��� � ��� ����� �� 57> ;@��

�� ���� �� �� ������� � ����% ��� �� ��� �� ��� ��� ���� ���� ��� �� �� ������ ����� �� ! �� �� �#�� ����

0��� ���% �� � ����� ������������ �����% �� ����� �� �� ��#����������� ����� �� �� ��� ������

H5� '�� � �������� ���!�� �� ��� ������� �� � ���� � ����� �������� �� � ��������% ��� ������ ��� ����� ���������� ��� � ����������� �������� �� > ���

HF� �� ��� ������ �� �� �� ���� �� 4�H �� �� ;� �� �� ���� � ������ IFFF �E ��� �� ��� � ���� ������ �� �� ���� �� 5H6 �6� '��� �� �������� ����� ���� � �� �� ����?

�� � ��("

H6� -� �� ���� �������% �� ���� ���� ����� �� 0��� 7�E5 �� �� �����)����� ��� ���� ���� ���� � ����� �� � � ��� �� � 5F6 ��� � ��� ��

������� ���� � ��� �������� 5>6

Page 305: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

���� HE�B ��K� ��� ���� �� ;� �� HEHI �E% ��� �� ���� �� HI5 ���� ���� �� HH�B ��K� ��� ���� �� ;� �� 7F> �E� ;���� �� �������� ����� ���� ������ ���� �� �� �� ���� ������� �� ����� �#� �� � ������� �� � � ���� ��� ���� �� ��� ���� HI5 �� ��� HHE �� ������ ���

�������� ���� �� ���� ��� ��� �� � ��� �� ��� ���% ��� ����#���� ����� �� �� ��� ��� ������

HE� ,���� ��� �������� ��� ���� �� ������� � � �� � ������ ��� ������ �� � ������� � ���)��������� ���� ����� ����� �� �������� ;� �� �-% �2 ��� -< �� I%FFF �E ��� �� 30 ��� (/ �� 566F �E�� ������ �� ����� # �� 0 ��� / ��� �� ���� ��� �� �� � � ���� ����)��� �� ���� �� H

E ���� 3 �� (� 0��� �� ������ ����� �������������� �� ���� ��� ��� � ��� �� HB%5FF .K� �� ����� ��� ���� �-�

�� � ��(&

HI� �� ���� ��� �� � ������ ������ �� ������� �� �� ���� ������ / ���< �� �#� ������ ��� �� ������ ���!���� �� � ��� 0 �� �� � �� �� �����)��� �� �� ��� ��� � ���� � �� �� ��� �� � ������

�� ���)����� �� (- �� ���� �� �� � ���� � ��� �� H55 ����� �� ������

�� � ��((

5>E ����� ���� �����

Page 306: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� �����

HF� (� ��� �� ������������ �� ������ ����� �� �� ���� ��� ���� ������� ������������ ��� ��� �+ ���� �������%

;���� �3% 20 3(% 2- (/% -< (-,���� 9�: F�BH F�4H H�>6 H�55�9 �E: 7EBH I>57 5EB7 444F

H4� (� ��� �� ���� ��� �� � � ������� ����� ������ 6 � ���� �������� � > � ���� ��� � ��� �� ���� 5F � �� ������% 6 �� ��� � ��������� � ��� ����� �� 5IF ;@��

�� ��� �� �� ����� ��� �� ���� ����� ������ 2&�� ���� ������� ���������� ������� �� �� ���� �� � � ���� ���� ��� ���� ����������� �� �� ���� �� �� �������� 9.� � �� ! � �� �� ��)������� �� �� ����� ����� �� ������� �:

H7� �� ���� � ����� ����� 90��� 7�EI: ��� � ��#���� ������� ��� �� 6I���� ��� �� ���� �������� ����� � ���� ������ '��� ���&� ��������� ����� �� ����� �� �� ����� ��� � �� �� ��� �� �� ���� ������ ��� �� ����� �� ��� ��� ��� �� � ������ ��� �� 54 �����?

�� �� ��� &������% ��� �� ������� � � F�HFF� ��� �� �� ���� ���� ���� ����� �� �� ����� ����� % ����� �� ����� ���� �� �� ����� �� �� ��� � �� �% ��� ����� �� ��� �� ������ �� �� ����� �� �F�65� ���� �� ����� ���

H>� ,������� �� ���� ����� �� 4B�I ;@�% ���� ����� � �� ������ �� ����� �% �� ����% �� �� ������� &������? �� �� �* ��� �� ��� ���� �� ���� �� F�5F ��� �� ��� �� ���� �� 6I ���� �� 6 ���� �� � ���% �������� �� �&���� �� �� ������ ���?

�� � ��()

������� ���� � ��� �������� 5>I

Page 307: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

� � ������� �� �������

��� ��� ���� ������� �� ���� �� � ����� �� ���� ��� �� � ����������� ������� ���� �� �� ���� ��� ��� ������� �� �������� � ��� ������ ������ ���� �� � ���� ��� �� ��� ��� �� ����� � �������� ��������� �� ���� ��������� �� �� ������ ��� ��� � �� ���� ���� ���� ������� ���������� �� ������ � ���� �� ���� � �� �������� ���� ����������� ��� ���� ������� �� ������

���������

� ���� �� ��� ��� ���� ����� ��� ������� ���� �� � ���� ����� ����� ��� �� �� ��� �������� �� ������ ��� ������ �� �� ����� ���� ���� � �� �� !"#$� �� ������� � ������ ������ ���� � ������ ��� �� �%�� ���� ���� � ������� �� ����� �� �������� ��� �������� �&��������� ��� ���� �� ��� ����� �� ����� �� ������ � ������ ���� ����� ��� �� �� �� ���� � ��� ���� �� �� ���� �� '����� �� ��� ������ �� ��(��� � ��� �������� � ��� ���� �� �� �� ��� � � ����� ���� ��� �� �� ������ �� �� ����� �� ����� � ����� � ���� ���� ����� ������ ���� ������ ������ ������ ��(�� ���� )������� �� � ������ �������� � �� ��� � �� �� ���� ���� ��� �� �� ��� �� ��� ��� �� ����������� � ���� ��� ��� ����� � � �� ���� � �� ������� ���� ������� ��� �� � *��� ���� �� �� �� �������� ��� � ����� ���� �� � �� �� ������ ��� ������ +��� ��� �� � ��� �� ��� � � ���� � ����� �� ������ ����� � ��� � ���� �� �� ����� �� ����� ���� ���� !$$ ��� ���� �������� �� � �� � ������� ���� ���� �� ���� �� �������,��� �� �� ���� � ���� ��� ��� �� �� ���� ������� ��� ��� �� �� ����

�� ���� ������ �� ��� ��� ������ ��� � ����� ��� ����� ����� ���������� �� ��� ���� � � ���� -��� ���� �� ���� �� � �� �� ����� ���������� �� ���� �� �� ����������� ��� �� ����� ��%����. � �� �������� ��� ��� ����� � ���� ���� ��� ��� ����� �� �����

�� ���� � ������ �� ���� �� ��� �������� ��� ���� �� ���� �����/���� �� � �� �� � ���� �� ������ � ����� �� ����� �� �� ���� �� ������������� �� ��� ��� � ���������� ��� �� ��� �� �� ��� ���� ����0 ����� �� ���� ��� �� � �����

� 1� �� �� ��� ��� ������� ���� � �� ����� ��� ������ ��� ������� �� ��� ��� ���� ��������� *����� �� ������� �� �� ����������� �� ������� ����� ��� �� ������ ���� � � �� �� ���� � �������� ������ ��� �� �� ��� ����� ���� � ����� � ��� �� ����� ����/��� ��� �� �� � �� ��� �� � ������� � �� �� ��(��� � ���� �� �������� ���� �� ���� ����� 2���� �� ������� �� �� �� ������ ���� �3� ���

456

Page 308: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

���� ������ ��� �� ���� �� � �� '���� ���� � ����� � �� ���� ������� ������� �% �� �� ��� �� ����� .� ������ � � �������� �������� ���������� �� �� ���� �� ������� �� ����� ����� ��� ������� �� �� ������ �� ���� �� ����� � � ��� ������ � ������ �� ��� ����

���� ��� � ��� ��� ������

7������ ��� ���� �� ���� ��� ��� ���������� ��� ������ ���� �� ��� ������ �� � � ������ ������ . ���� �� �����8�� �� �� �� ���������.���� �� �� ��� ����� �� ���� ���� �� �� ���� ��� ���� �� �� ���� ��������� �� � ���� ��� ������� ���� �� ������� �� ������� �%�� �� �� �� ���� �� � ��� ��� �� �� � �� ��� �� ��� ��� ����� ��� �������� �� ���(��� � ���� ��� � �� ������� � �� �� ���� ��� �� �������� ������� �%�� �� �� ����� ���� �� �� ���� �� �� � �� ��� ���� ������ ���� ���� �� ���� ��7� �� ���� ��� ������� �� ������ ������� �� ���� � �������� ����

�� �� ���� �������� ��� �� �� ���� ������ �� ��������� �� �� ���� ����� ����� � ��� � � ����� � ���� ��� � �� �� ���� �� � ������ �� ���� ��� �� � �� � � ������ �� ���� �������

-�,971.9: 7,;+<&

� �� �� ��� ������ �� �������� � ������ �� ��������� �� �� ���� ����� ����� ���� ��� ������� � ��� ����� ������ �� ���� ��� �� � ��� ��

2�3 =����� �2��3 ������� �2���3 *��� �� ����� ���� ���� ������ ��2��3 *��� �� ������� ���� ���� ������ ��2�3 *��� �� ����� ���� ���� �� �� ���������� ��2��3 *��� �� ������� ���� ���� �� �� ���������� ��

��� ������� �� �� ���� � �� ������ � �� ���� ��� �� ���� ��� ������ � ���� 5�4 ��� �� ���� � ����� � ��������� ��� 2� ��3 � ���� ���� �� � ����0 ���� �� ��� ��� ��� ������� �������� � � ������ ������ 7������ �� �� ���� 2�3 �� ���� ������� ��� ��/� ������� �� 2��3 �� ���� ������� ��� � �������� � ����� �� �� ������������ �� ���� � ���� 5�>�

��������� ��� ������� 45#

Page 309: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

��� ������ ������� �� ���� ������ ��� �� �� ���?

2�3 � �� ��� � ����� �� ���� �� ������� ���� �� ���� ����� ���� ��� ���� �� ����� ���� �� ���� ������ �� ��� ���0

2�3 �� ��%����� ����� �� ����� �� ������� ������ � �� ������ ����� ��� �� �� ������� ����� � �� ���� �����0

2�3 �� ����� �� ���� �� ������� ���� �� ���� �� �� �� ���� ��� ����� � ����� �� ����� �� ���� �� �����0 �� ��� ������ ����� ���� ������ �� ���� ���� �� ���� �� �� ����� ����� �� ��� ��������� ����� ���� �� �� �� ����0

2� 3 ������� �� �� ����� �� ������� ������ ������ �� ���� �� �� ������������ �� �� ���� ����� �� � ���� �% �� �� �� �� �����

����� ������ ����� ���� �� �� ������� ���� �� ���� ����� �� �� ��������� ���������� ��� ��������� ���� �� ��%����� ����� �� ����� ��

���� ��� ���� ��� ��� �����

���� ��� ������ ��������� ���!�

455 "���� ���� ����

Page 310: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

������� ������ ������ ��� ��� �� ������ ��������� �� �� ��������� ������%����� � ��� �� 2�� ��� ���� ����� �� � ��� � �� ������ !$�$$$ ���3����� �� ������� ����� � �� ���� ������ ��� �� �� ����� �� ���� �������� �� �� ���� � �� �������0 � � �� ������ � ��� �� ���� ��� ����� �� ���� ������� �� @����� �� �������� �� �� ����� �� ��� �� �� ����� ����� .����� ������ ��� ���� � �������� ��� ���� �� �� ������� ���� � ������� �� ������ ������� � ������ 1�� ��� �� ��������������A

7)9&�;,7�.)9 )� -�,971.9: 7,;+<&

��� ����� �� ����� ���� � ���� � ���� �� ������ ������� �� �� ���� � �� ������� �� ��� ������ � �� ��� � ����� �� ������ ����� �� �� ��� �� ����� 7��� �� ������ ������ �� ���� �� � ������� �� �� �� ������ ����� ������ ��������� ������ �� ���� �� ������� � �� ������ �� ���� �� �������� ��

� ���� �� �� ��� ���� �� ���� � ���� � �� �� ���� ��� �@�� ���������� � �� ������� � �� ���� ������� ��� ��� �� �� ���� ����������������� ��� ������ �� �� ���� �� ������� � ���� ���� � �� �� =�� ��� ������ ���� �� �� �� �������� �� � ���� � ����� �� �� ���� ���� ������� �� �� � ��� � �� ���� ������� � ���� ���� �� ������� �� ��������� -�

� � �� ���� � ��� �� �� ��� � � ��� ����� ��������� ��� � ������ �� �� ���� ����� ���� �� ��� � ���� ����� �� �� ���� ����� ����� ����� � ��� ���� �� ���������� ���� � ��� �� ����� � ������ �� ���� �� ��� #� � ������ �� ������ � ������ ���� �� ���� �����

���� ��$

��������� ��� ������� 45"

Page 311: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

���� ���� � ��������� �� ������ �� � ��� �� � ���� � �� ���� ��

� #4

5��� �� � � �� � �# � 4%�4

5�

� � � #4

5�� �# � 4%�4

5�� %

�# � %�4�

���� ���� �� � ������ %� �� ���� ����� �� ������ � ����� �� ����� �� ����� ��� ����� ������ � �� � %��� ��� ����� �� �� ���� ����� ����� ������ �� �� ��������� ���������� �

�� �%� � � �� �%� %

4��# � %��

��� � �� ����� ����� ���� �� � ��� ���� �� ���� ����� ��

�� �%� �� �� %

� �� �� �%� %

4��# � %� � �� %

� �

.� ���� �� � ������� � ��� �� ������� �����.�� � ��� ��������� �� �� ���� � �� � �� ���� �� ����� �� �� ��� �

�� �� ����� ���� ��� ��� � �� ������� �� �� ����� ���� �� ������ � ����� .� �� �� ���� � �� � �� ��������� ����� �� ������ ������ � ����� ����� ��� � ���� ���� ��� �� ���� %� � ���� �� �� �� ����������� � � �� �@�� ���� � ���� ����� ������� �� ���� �� ��������� �� ������������� �� ���������� ��� �� ���� ��� �� � � ����� �� ���� ��� ���

��� � �� ������ � �� ���� ����� �� �� �������� � ��� ���� ��� ����9�� � � ���� ���� ��� �� �� ����� �� ����� �� ������� ���� ������ ����� ��� �� ���� � ��� �� ������ �� ���� ���� ����������� ������ ����� ������ �� ���� �� � ����� ���������0 ������� �� ���� ��������� ��� �� �� �� ��� ��� ������ ���� ���� �� ���� ����� �� ������ � ��� �� ���� � ���� 5�B� =���� �� ������ �� ���� ���� ��������� ��� ���� �� �� ������ ���0 ������� �� �� ���� �% �� �� �������� ���� �� ������� �� �� ���� 1���� �������� �� ������ ���� ��������� �� �� ������� � ������ �� � ������ ���� �� � �� �� �� �����

���� ��& '�������� � ����� ��� � � ��� ��

4"$ "���� ���� ����

Page 312: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

.� �� ������ ������ ������ �� �� ���� ����� �� ���� �% �� ������������ ���� �� ���� ��� �� � ���� ���� �� ������� ��� �� �������� �� ���� � ����� ������ � �� �������� =�� �� ������� �� ����� ��� ���� �� �� ������ �� ����� ���� �������� �� ����� �� �� ���� ���� ������ �%��� �� �� ����0 � �� ��� �������� ���� � �������� ���������� �������

:;),9C=�D&

������ �� �� ��� ���� �� �� ��������� �� ! � 4$ �� �� ������ � �� � ����� � � �������� ��� �� >$$� ���� ���� ����� � ���� ��� ��� ����������������� � ��� ������ �� 44�B$$�� )����� �� ������ ��� ������ ���� � �%�� �� ������ �� �� � �� �� �� ����E� ����� ����� . ��� ����������� �%�� � ����� �� ���� � ��� �� ��� ���� � �� �� ����0 ����������� �� ������� ����� �� ������ � ��� ��� ��� �� �� ��� � �� ������ ����� ������� ���� �������� �� ���� ����� ����� �� � ���������� �� ��� � �� ���� ��������� �� ��� � �� ��������� �� �� ��%����� ����� ����� ��

�������� ��� C������ �� �� ��� � ���� ����� � ��� ��� ��� �� ��� �� ���� ������� �� �� ���� �� ���� ����� � ��� ��������� ���������� �� ��� � �� ���� �� �� ���� ��� �� �� ��������� ������� �� �� ��� �������� ��������� ��� ��� ��� ���� � �� ��� ����������� ������ ���� 4# �����4 �� �� ������ ��� � �� �����8�� ��� �� �� ����� ����� ��� � ���� ����� ���������� �� �� ���� ��� � ������ ��� ��� �������� �� ������0 ��� �� �� ��� ��������� �� �������� � ���� ��� ��� ���� ��� ��������� .����� �� ���� ������ �� ��� ��� �� ���� ����� �� �� ���� ��� � ������� � �� ��� ��� ������ ��� �� 2���� 5�43�

2�3 � �� � �� ��� � �����2�3 ����� � ���� �� ��� ��� ���� ���� ������

&��� ���������� �� �� ��� ��������� � �� ��� �� �� ������ ��������� �� �� ��������� �� ����� ���� �� �� ����� �� ��� ��� �� ����� ����� ��� �� � ����8���� .� �� ��� �� ���� ������� � ���� �� � ��� ��� �� �� ���� ��� �� ��� � �� ���� ����� �� ���� �� ������ ���� ��������� �� ��� �� �

��� �� ������� 2�3 �� 2�3 ������

2�3 � �� � !4 �� ��� � ����

2�3 ����� � ����4

4� !

>�4� ��� � ����

&� ��� ���� ������� ��� ��� �� ����

��� � F� ��

�� 6

�����

�4

��� � 6�����

�4� 4

� ��

��������� ��� ������� 4"!

Page 313: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������������ ��������� ������

���� �� � ���������� �� ��� ��� � ��� �� ��� ��� �������� �� �� ��� ��� ��

��� �� �� ��������� �� � ����8���� =�� 2����� 3�2� ��3 �������� �� 4

> �� ��� ������� ������ �� ��� 2����� 3�2� ��3 �� ���

�� !> �� �

�� ������� ������� ����� ��� �� � ������ ��� �� ��� ����

�������� �� ����8���� ��������� �� � ��������� �� . �� �������������� �� �� ��������� �� ����� �� ������ ���

�����

� ���4

>� �� ��� �

4�� ���4>��� ��� � >�������

�� ���

�����

� ���!

>� �� ��� �

4�� ���4>�������

���� ��( ������ ���� ����������

. �� �� ������ � � � � �� ������� ���� �� ��������� ����� ���� ����� � �� 2���� 5�#3� ��������� � ������ ��������� ���� ��� ������� ����������� ��� ���������� BB �����4 �� ����� �� ������ �� !$$ �� !B$ ��� ������ ��� �� �� ��� �� �� ������� ����� ����� �� ����� ���� ������ �� ���������� ���� �� �������� �� ���� ������� � �������� �� ����� �����

�� �� �� ��� ������� �� ���� �� � ����� � �� ������ . ��� ��� ��������

���� ��) *�� �������

4"4 "���� ���� ����

Page 314: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

�� �� ���� � ����� ������� ��� �� ��������� ����� ��� ���� ����� � ���� � ���� �������� ����� � ���� ��� ���� � ������� '����� �� �� ������ �� �� �%��� �� ���� ��� ��'���� ��� �� ����� ��������� ��� ��������� �� ���������� �� ��� �� �� ���� �� ��� �� ������� � ����� ������ �������� � ������ �� �� ����� � ��������

�1< CD9�*.7& )� -�,971.9:

��� ����� ���� ����� �� ���� ��� �� ��������� ��� � �� �������������� �

�� ����� ��� ������� ���� ��������� ���� ������

� �� �� � ��� �� �� ���� � �� ���� �� ������ �� �� ����� =�� ������ ���2� ��30 �� ���(��� �� ������ � �� ���� � ��� �� $�$4� � ����� � ����������� � �� �� � ��� � ������ �� ��� ���� � �� ������� ����� ��� �� ������ ��� �� ������ �� ������ ���� � ���� �� �����������=��� �������� �� ��� � �� �� ������� �� ������ �� �� ��� ���� �� ��� �������� �� ����� ����� ���� ���� ������ �� ������ ���� ����� ���0��� �������� �� ��������� �� #�4�>+4 ����� + �� �� �� ���� �� ���� �� #�� � ���� �������� ���� ���� �� ����� ��� ���� �� ���� ������ ��������;������ ������ ��� � ���� ����� ��� ���� � �� �� � ������� ��� �������� � �� �� ����� �� �� ����� �� �� �� $�F$G$�5$ ������� ��� �� ����� �� � �����0 ��� ����� ��� �� �������� ���� ��� � �� ���� �������� ���������� � ������ �� ���� �� �%��� �� ������ ���� �� �� ��������� �� �

������ , �� �� �������� ��� ������ �� ���� �� �� ���� ������ � ���������� �� ��

�� ����� ��� ��� � #�4> +4 � ��� � � ����� � �� � ,��

�+

���� ��%����� ������ ���� �� ������� �� �� ��� ��������� � ��������� �� ������� �� ��7��������� �� ���� �� �� ������ � ����� � �� ���� ��� �� � ���

�������� ��� �� � ������ ����� ������� � �� ��� �� �� ���� � ���� 5�5�� � ������G��� �� ������� ������� ���� �� �� ������ �� � ����� ��� ����� ���� ������ ���� �� ���� ��� ������ ��������� �� ��� ��������� �� �� ��������� ������ 8���� .������ �� ���� �����������G������ ����� ����� �� ���� ��� � ��������� �� ���������+� ���� � �� ��� �� ���� ��� �������� �� ������� �� �� ��� �� ���������� � �� ��� � �� ��� �� ����� ����� ���� ���� ��� � ����/����� ������ �� ���������

&�;<9:�1 �9C &�� .-.�D

���� ��� �� ��� ����� ����� � �� ��� ���� �� ���� �� �� �� ���� ��� �� ���� ����� ��� ��� �� ���� �� ��� �� ����� �������� ��� ��(�� ����� ������ �� ���� ������ � �� ���� ����� ����� ��� �� ��������

��������� ��� ������� 4">

Page 315: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

����� �� ���� ���� �� ����� �� ���� �� � �������� ���� ��� � ��� �����2���������� �� �� ������ ����3�� �� ��� �� ��� ��� �� �� ������ �������� � ������� ������

����� ����� �� ������� ���� ���� ����� � ���� ���� ����� ������ �������� � ���� ������� �� "$ *9��4� ��� ����� ���� �� ���� � �������� �� ��� � ����� ����� �� � ����� � ���� ���� �� ���� �������� �������� �� ���� � ������� �� �� ���� ��� ������ � � �� �%��� �� ������������� �������� �� �� �� ������� ����� �� �� ����� �� ���� ����������&��� �� �� � �� � � ������ � �� ��� �� ��� �� ��� � �� ���� ����

����� ��� � �� ��� � ��� :* �� �� �� ��� �� �� ������ ��������� �7����� B ��� ��� �� ���� ��� �� �������� ��� � �� ��� �� �� ��'��� =�� � ����� �� ��� �� ���� �������� ���� ���� �� �� ���� ��� ��� �� � ��� ������� ��� � ����� � ���� � �� ������ ��� � ����������� :* � �� ��� �� ��� ��� �� ����� ����� �� �� ����� �������� �� ��� � �� �������� �� � ���� � ����� � ���� ��� � �� ����� ���������� �� � ������� �� ������� ���� ����� ����� �� ������ ���(�� � �� ����� ��� ���� �� ���������

&.C<=�D& -�,971.9:

=�� �� ���� �� ��� �� ������� ����� �� � � � ���� �������� ����� ����� ��� � � ��� ��� ��������� � � �� ���� �� ������� � �� ������������� ����� ��� ���� ����� ������ �� �������� ������?

2�3 �� ���� � ���� ��� ���� ����� ��� ��� �� ��� ���� �� ����02�3 �� ���� ��� �� ����� �% �� �� �� �� ���� �� �� ����� ��������

����� � ��� �� �� ���� ��02�3 �� ���� �� ��� � �� �� ����� ��� ���� � �� ���� �� � �������� ���� �

� �� �� ���� � �� �� �� �����

���� ��� ����� ����� ������ ������

4"F "���� ���� ����

Page 316: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

. � �� ���� ������ �� ���� ���� � �� ���� ��� � � �� ��� �� ����� �H� ���� �� ���� ��� �� ���� ������� �� ����� &��� �� � ������ �� �� ���������� ��� �������� ������ ������������ =���� �������� ������ � ��@��� �������7������ �� �� ���� ��� � ���������� C�� ���� �� ���� �� ���� � ��

�� ����� �� ! � 5 � ����� � ���� � ���� ����� �� ���� � � ��� �� �� �� ������� :����� ��������� �������� $4B � $>$ *9��4� ��� ������� �������� ��� �� �����

�����

���� ��� � ���� ���� �� ����� � �� ���� ���� �� � ���� ����� ������� �� ������� �� � �%�� �������� ������ � �� ������� �� ������ ���������� �� ��� �� �� � � ����� �� �� � ���� � � ���� ���� ����� �� ������ �������� ����� ��� ������� � ��� ���� �� �� ��� �� �������� ��� ��� ������� �� �� �������� ����� � ��� � ���� �� � � ����� �� ���� ����� ��������� �� ����� � ����� �� � � ��� ������ ��� � ���� ������. ��� ������ ����� ������� � ���� ������� � ��� � ���� ����� �

�� � � � ������� �� � � �� �� ���� � ��� ��� �� �� �� � ����������� ���� ���� ������� ��������� ��� �� ��������� � � �������� �� � �� ��� ���� ������ �� ������� � ����� �� ������ � ����� �� � ����� ����� �� � �� ���� �� �� ��� �� � ��� �� � ���������� ����� ��� ��������� � ������ ��� � ������� �� �%���� ��� ������ ���� � �� �� �������� � �������� ����� �� ��������� �� �� �������������� ������ �� ������� ��� ����� ����� ������ ���� ��������� ���������� ���� ����� ������� �� '���� ������ ������� �� ������� ����� ���

2�3 ��� ��������� ����� ���� �� ����02�3 ��������� �� � ����02�3 ����� �� '���� �����02� 3 ���� ���

���� �� �� � ���� ������� �� ���� ��� ��������� ��� ������ ���������� ������ ����� �� ��� ����� �� ������� �� ������ ������ ��

���� ��- ������� ���������

��������� ��� ������� 4"B

Page 317: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

�� ��� � �� � �� ��(�� ��� ����� ���� ������� � �� �������� �� ������������ . ����� �������� ������� �� ��@�� ������ �� �� �������� ��� �������� ����� �� ������ �� �� � ���� �� � � ���� ���� ��� � ��������� ��������� � � � � ���� �� �� � ���� �������� � �� �� � � ����'���� ���� �� � �� ���� � ����� ������ ����� ���� �� � �� �� � �������� �� ��� ���@�� � ������ ����� �� ����� ��� . ��� ������ �� ���������� �� ������� �� ����� ��� ����� � ������ �� ������0 ��� '���������� ���� �� � � ����� ��� ������� �� ������� ������� �� ��� ���� ���@�� ������� �� ������ �� ���� ������� �� �� ���� ��� � �� ��� ���� �8���

-)�C C.&�;. ,�.)9

��������� �� ���� ��� ���� �� � � ���� �� ��������� �� � ���� � � '�������� � ������� ��� ���� ������ �� ������� ��������� �� ����� � ��� ����� � ���� ���� ��������� ��� ��� ��� ���� ������� �� �� ����. �� ������� �� �� ��� ��������� � �� �� � ���� �� ��� �� �����

��������� �� �� ���� ����� � �� ���� �� �� �� � �� ���� ��� � ��� ����� ������� �� �� ���� �� ��� �� ����� ��������� �� ������� ���/���� �� �� ����� ���� �� �� �� ������ ���� � ��� ���� � ���� �� ��� �� �� �������� �� ��������� �������� � � ������ �� �� ���� ���� ���� �� ����� �� �� ���� �� �� ���� �� ������� ���� �� �� ���.� �� ����� �� ���� �� �� ������� ���� �� �� �� ��� ��������� ���� .� �� ����� � ��� ��� �� ��� � �� �� ��� �� ��

� � "�4

!6.

���� ���/ ���� ���������� �� ����

. � '���� ����� �� ��� ��������� �� ������ �%���� �� �� ���������������� � �� �� ���� ����� �� ���� �� ���� �� �� ���������� ���� ���� ������� ���������� �� ����� � �� ��� ��� ��� �������� ��� ����� ���� �� � �� ������� ����� �� �� ��� ��� � ����� ��� ��%��/��� ����� �� �� ������� �� ����E� ����� � �� ����� �� ���� �������� ���� ����� �� � ������ �� ��� ���� � 7����� 6� ������� �����

4"6 "���� ���� ����

Page 318: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

� � ������ �� ������ �� ������� �� � ������ �� ����� ���� �������� �� ������� �� ������� ����� � �� �� ���� . �� ���� �� �������� ����� �� ����� �� �� �������� �������� ��� � � �� ���/���� ���� �� ����� C�(�� � ������ � ���� � ������� �� �� ������� ����������� �� � ���� . �� ���� ����� ���� ��� ��� ������� ��� �� ���� �� ���� ��������� ����� ����� �� ���� �� ������ ���� �� ����������� �� ������������ �� ���� �� ������� ���� ����� ��� � ������� �� ���� ���� �������� -���� ������� ��

�� ������� ���� �� � ��� �� ���� �� '���� � �� ������ ����������=����� ��������� �� ��� $!B � � �� ���� ����� ������ ���� �� ������� ���� �� ��� ����� �� �� ������ � ������� �� � �� ���� ��������� �����

-)7I <1�+.),;

C������ �� � ���� � ������� ���� ����� ������� ��� �� �������������� � �� � ��������� � �� ���� ������� � �� ��������� �� � ������ ����� ���� � ����� �� ��������� ���� ����� �������� �� �� � ������� ������� � ����� ����� ��� � �� ����� ������� � � ����� � ������������ � ������ �� FF$ �����4� � ����� �� � ���� ��� ����� ��� ���� �� <� ��� ��� � ���� ��� �� �� ���� �� !$"$ �����4�<�������� ���� ���� �� �� ����� �� �������� ��� � ���� �� � ���� �

���� �� � � ���� �� ���� ���������� � ��

� � !! F$� �4

�4

� ������4 � !$# F$� �4

�4

� �� !$B 9��4

����� � �� �� ��� ������� �� �� �� � � ���� �� � ���� �� � ���������������� �� �� �� � ����� �� ��� � ��� ����� � �� ����� � ��� <� ������ �� �� ������� � � ������������ � 4� ���� �� F$ �� � ���� ��� ������ �� ��� �� !6B �����4� . �������� 4� ����� ��� ���� �� ���������� ������ �� 44$ �����4 ��� � ��� � �������� ���� ��� � �������� . ������ ���� ������� � ���� � ����� ����� �� � ����� ����� �������� ������� �� ��� �� �� �� ������� ������ ��� � �� ��� �� �� ��������������� �������� �� ���� � ���� �� � ���� ��� �� ����/�������8���

*��������� �� �� ���� � ���� � ���� ���� ���� �� � ���� �� ������ ���� �� ��� �� �� �������� �� ���� � � � � � ������� � ��� �� ��� !4�� ����� ��@��� � ���� �� � ����� � ����� �� �� �������� ���� �� � ������� � ���� � ��� ������ . �� �������� �� ��� ��� �� �����/���� �� �� � ��� ����� ����� ���� �� ����E� ����� ��������� � ������������:��� ���� �� ����� � ����� �� � ���� ��� � �� ��� ��%���� ���

����� �� � ���� � ����� � ��� ��'���� �� ����� �� % ��

9����� �� � ���� � 4� ����E� �����

%� � ��� �������

��������� ��� ������� 4"#

Page 319: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

��� � ��� ��'���� �� ! �� � � ���� ��� � ��%��� �� 4$ ������� �������� ����� �� � ���� �������� ����!$ ���� 7 ��� �� ��� ������ ����������� ��� ����� ���� ���� 4$$$ ��� � ���� ����� ��� � ����� ��� ����� �� ����� �� � ���� �� � ���� ��� ������ �� ���� � ���� ���/������

&�;<9:�1 )� �-)��.9: C)7I&

. �� � ��� ��� ���� � ������� ��������� �� � ��������� �� � ��� ����������� � � ���� �� � ����� ��� �� ���� �� ������� ���� . �� ���/����� �������� �� �� ��������� ��� �� ��� �� ������� ��� � �� ������ � � ���� ������ �� ����� � ���� � �� �� ��� ��� � �� ���� �� ����� ���� 5�!! ����� ��� � ����� ������� &��� �� �� � �� ������� �������� ��� ���� ��� ���� ����� ���������� �� ��� �� �� ������� ��� � �� ����� �� ���� ��� � ����� � � ��� . �� ���� ������� � �� �� ���� ���������� �������� � ����� �� ������� ������� C��� ��������� ������/� �� �� �� ���� �� ���� �� ��� � �� ������� ������� � ����� �� �� ����/���� �� ��������� � ���� ��� � �������� �� � ���� �� �� ��� �������� �� �������� ��� ��� �� �� ����� ;�������� ������ ����� �� ���%�� ���� � ���� ������� �� �������� �� � ���� �� � ������� �� ���������0������ ���� ������ ����� ��� ��������

�� ���� �� �� ����� �� � '���� ���� ��� �� ��(�� ������ ����������� ��� ���������� � ����������� �� ���� �� ��� �� ���� ���� �� ���� ��� ���� � �������� � �� ����� �� �� �� ���� �� �� ��� ����������� �� �� ������ ����� � ��� ������� �������� �� ���� ���� �� � ����������� �� ����� ��� � ��� ���� ��� �� �� ��� ���� �� �� �� �� ���� ��� ���� � ����� ���� � � � ���� ������� ��� ����� �������� ������� �� ����� �� ��� �� ���� � ��� ���� � � ������ ����� �� ��� ��� ���� ����

������ � �� ���� �������� &����� ���������� ������� ����� �� ��/ ���� � ���� ��� ���� ������� ��� � �� ��������� � �� '���� ����������� ��� � �� ��������� ��� �� ���� � 7����� 6���� ������� '���� ���� �� ����� � �� ���� ���� ���� ����� �� �

������ '���� ���� ��� �� ����� � �� ���� � >B$�$$$ �� ���� �� � ��� �� �� F$$�$$$ �� ��������

���� ���� ������ ������ �� ����������

4"5 "���� ���� ����

Page 320: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

&�� .-.�D C,;.9: C)7I.9:

-��� �� ���� �� ��� � ������� �� ������ ��� ��� ��������� �� � �7����� B� 7� �� ��� �� ��� ��� �� � ������ ��������� ������ ����� ����������� � �� ���� ���� ������ �� ���� �� � ���� ��� �� � ���� ���� �� �� �� �� ��� �� �� ������ � �������� �� �� ��� ���� �� � ������ '���� ���� �� ������ ���������� � � �� ��� �� �� ���� �� ����

���� ������ ������ �� ��� ���� �� � ���� ��� ������ �������� ����� �� ������� ���� �� ������ ��� �� ���� �� @�� � ��� �� �� ���� �� ��������� ����� �� ��� ��� ���� �� ���� �� �������� � � �� �� ���� �� ��. ��� ������� �� ���� �������� ���� � ����� � ������ :* ��!�6�� =�� �� ���� �� ���� � ���� �� ����� �� ��� �� ������� ���� ������ ���� ������� �%��� � � '���� ���� ��� � �� �����-���� �� � ���� �� �� ������ � � � ��� ���� ���� ������� ��

��� �� ������� ����� �� �������� ����� ������� �� ������ ���������

&1.�-.��&

&��� ��� �� �� ���� ��� ������ �� ������ �� ��� ��� �� �� ���� ��� ����� �� ��� ������� . � ����� �������� � ����� �� '���� ������ ���� � � � � ����� ����� �� �� ������ � ���� �� ���� � �� ���� ����� ����� ��� � ����� �� � ����� �� ��� � ����� �� �� ������� ������� �������� �� � �� � �� ��� � ���� �� ����� � �� �� ������ . ������ �� �� �� ����� � ����� �� ������ ������ 7 ��� � ���� ��� �� ��� ������ ������ �� ���� �� �� � ����� ����� �� ���� �������� ����� ��� ������ �� ������ �� ������ ���� � �� �� ��� �� �� � ����� �� ������ �� ��� ��� ��� �������� ������� � ����� �� �������� �� ��� ������� �� � ������� � �� �� �� ��� ��������� �� �� ������ ���� ��� �������� ������ ������ �� �� ������ ����� � ����� ������ ����� �� ����� � ���� �� ���� �� ������ ���

� �� ����� �� ��� ����� � �� �� � 4B�$$$ ���� . ���� ������� �� ����� �� '���� ���� � ���� � �� ��� ��� ������ �� � �� ��� � ������ )��� ������ ����� �� �������� �� �� � ��� � �� ����� �� ����� � ������� ����� ����� &��� ��� ��� � ����� � �� ������� � ���� �������� ���� ����������� '���� ���� ������

� �����

!� � ����� ����� ������ ����� �� 4B*9 ��� 7: B� ���� ��������� ����� ���� ����� �������� B$� ������� �� ���������� ��� �� ����� � ������ ����� �� �� ���� ��� �� ��� ��� ���� �� �� ���� ���?

����� ��� � ��� � B$ 6$ #$ 5$ "$ ������� *9 !$�! !4�> !B�> !"�F 4F�67 ���� ���������� � F# F$ >> 46 !"

& ���� ���� #$ �� ���� ���� ���� ��� ��������� ��� � ��� �� "B��=�� �� �� ��� �������� � �� ������ ������ ���� ���� � ���A

��������� ��� ������� 4""

Page 321: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

4� . � ����� ����� �� ��� �� � ���� ���� ��� !6>� �� �� ������!�6>�� ��� ������ ����� ��� "#BB ��� �� ���� ������� � #B�B$�������� �� �� ���� �� �� �� � ���� ����� 7� �� �� �� ��� ��� ��������� ���� � �� ����� ������� �� �������� � ���� � � ���� �������� ������� � �� ���� �� �� ����� ��� �� �� �������� � ���� ��A

>� � ���� �� ��� !B4� ����� ��������� ��� �� ��� � � � �� ��� �� ��� � � � ��� �� 4�"5 �������� . �� ������ � ��������� ����� ���� � ������ ����� � � �� ���� � ������ �� $�6!� ���� ���� ��� �� !5>� ��� � ��� �� >�B5 �������� .� �� �������� �� ��� �������� � �� ���� �����/���� �� �� ���� � B�B� ����� ���� ��� �� �� ���� ����� �� !5�>� �� ���� ���� ��������� ��� ��� ��� �� ������� � �� ���� ��������� �� ��� �� ���� ��������� �� ��� �� ���� ��� ���� �� 6!� ��� �� � ��A

F� � ���� �� ������ ���� ���� 4!"� ��� ��� � ������ �� FB#�� �� ���� ���� �� 4�6" �������� ��� � ��� �� �� ��� �� 4�F6 �������� .� �� ���/��� ����� �� ������ �� �� #64��� �� �� ����� �� �� ���� ���������� �� ���� �� �� �� ���� ��� �� ���� ��� ���� �� 6!� ��� ������� ������ �� ���� ����� ���� � � �� ���� �� �� �����

B� 7����� � �� �� ������ ������ ���� �� �� ���� ��������?

������ ����� B4>$ ���7: ���� �������� #����� ����� ������ �������� 6"����� �� �� ��������� ���� ���� � ��� !$$�

����� ��� � �� 2�3 >$ 6$ #B "$ !$B !4$ !>B

������ 2���3������ ��� �� 5>$ !"6$ 46$$ >>B$ F45$ B6$$���� ��� �� F$B$ F#$$ BBB$

*��� �� ������� ���� �� ������ ��� ��2!$$$ ����3

!>4 4!" 454 >B6 FB$ B5B

*��� �� ������� ���� �<:=2!$$$ ����3

F4 #6 !6$ >!6

2�3 =�� ���� �� ��� ��A2�3 =�� �� �� ������� ����� � �� ���� �����A2�3 =�� �� �� ������ ���� ����� �����A2� 3 1�� ���� �� ���� ���� �� ����A

6� � ���� ������ 45�B$$ ��� � ����� ��� ���� ����� �� #4� ������ ��7: �� �� ����� ��� ���� �� �� �� ��������� �� !BB� ���� �� 7:������ �� ���� ������ ��� �� ���� �� � ����� �� ��� ������� ��� ��������� �� �� ���� � �� ���� ��� �� ����?

����� � � !4$ !>B !B$ !B#�B !6B ������� ��� "$$$ !B�6$$ 4F�F$$ 4"�4$$ >B�$$$7 ���� �<:=� � H #�B 4!�B 45�$ >>�$

C����� � �� �� ������ ������ �� ���� �% �� ������ ����

>$$ "���� ���� ����

Page 322: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

#� � '���� ���� �� ������ �� ���� ������ !44� �� �� 4#�F� ����'���� ��� ����� � � ������ �� !�$#�� . �� ���� � ���� � ���� ��>6B5 ��� ���� ������ !!$� ��� ����� �� ��������� � � ���� � ������� ��� ����� ��������� �� �� ���� �� ��������� ���� ����������� ��� �� �� ��� ���� � �� �� � �� ��?

C����� ������������� �

$ 6 !4 !5 4F >$ >6 F4 F5 BF

&���� ���� �������� ! 4 > F B 6 # 5 "=���� ��� ���������

4"F 45" 4#6 4B6 445 !"F !B4 !$> >5

C��� �� ������ �� ���� ������� ����� �� ����� ���� ��� �� ������ ���� ��������� � �� ���� �� $"#B�>�������� ����� �� �� ������� �� ������� ���� � ��������� � �� �� ����

5� � ����� ��� � ������ ����� �� B5"> ���� �� 7: ���� #�"� ���� �����/ ��� �� �� ���� ����� #$� ������ �� ���/ ���� 7����� � ������ ������� ���� �� �� ���� ���?

*��/ ��� ���� �<:=� � $ 6 !4 !5 4F ������� ��� 46$! >4F! >"$! F6$4 BF!B7 ���� �<:=� � >"�" F>�6 F5�4 B4�# B6�F

&��?

2�3 ������ �� ���/ ��� ���� �� ���� �� �� ��������� ��� �� ��� ���0

2�3 ����� � ���� ������ ��� �� ��� ���02�3 ������� ���� ����� ������

��������� ��� ������� >$!

Page 323: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

� ��� ��� �������������� ����� ������

��� ����� ������� � � ��� ������� �� ��� �������� ��������� ����������� ��� ��� ������� ����� ��� ��� �������� � �� ���� ��� ������� ����� ���� ��� ���� ��� ��������� �� ����� ��� ��� ������� ��� ������ � ������ ����� ��������� ���� ��� ������ �������������� �������� ��� ���������� �� �� ����� ����

��� ��� ���������� �������� �� ��� ��� ��� � ��� ��� ��� �� � ����� ������ ������� ��������� ����� ������� ��� ����� �� ��� ��� ��� ������!��� ��� ��� ���������� �� �� �"����� �� ��� ����� �� ���� �� ������������#

��� ��� ������� ���������� ��� � ��� ��� ��������� ��� ��� ���������������� �� ���� ������� ��� ���������� � ������������ ���� ��� ���$�������� ��� ������ �� �� ��������� �� ����� �� �� �� ���������������

��� ��� ������� ������� ��� ����� ��� ����� ��� ��� � �� �� ��� ����$������ �� ��� ����� �����

��� ����� ������� � ������ �� ���� � ������ %���� ������ �%��# � ��������� �� ��� ������� ����$������ ����� �� ������������ �������������������� ��� �������� ��� %� ���� �� ����� ��� ����� ������ ���

�� ��� �� ����� � ������ �� �������� �� ���� ��� �������� �� ����� ������ ���� � ������ ����� �� ���� ��� �������� ������� �������&���� '� � ��� ���������� ��� � ������� � ���� ���� ���� ��������� ������ �� ��������� � ��������� ��� ����� �� �������� ����� ������ ���� �� ��� ��������� �� ��� ��� ���(� ������ ������#

�� � ���� ���� ��� �� ���� ������� ��� ������ �&��� ��� �� ��������� �� ����������� � ��� ������)� ���������� ��� �� ��� ������$����#

�� ��� ������ �� ������������ ���������� ����� ����� �������� ��� ��������� �� ������� � � ������)� ������ ����� � ��� �� �� ���������� ������������� �������

*������ ����� � �� �������� ������� �� ��� �� ����� � ���� ��� ��������� ���� ����� ��� ��� � ��� �$����� �����������

+,-

Page 324: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

��� ������� ������ ���� ��� ���

.!�/0 1021/0�'/3

*����� ������ ��������� �� ��� ��� ��� �� ���������� �������� �� ����������� ���� ����

��� ������ ��� ������ �� ��� ����� � ��� ��� ��� "���� � ��� ��� ���������� ��� �*������ +� ��� ������� ����� ���� ��� ����������� ���������� ��� �������� ������ �� ������ �� ����� ��� ���� ����� �� ������������������ ��� ���� � ������ 4�5 ��� 4�-�

��� �������� ������� ��� � ���������� �������� �� ��� ������� ����������������� �� � ��� �� � ��6��� ��� 0�������) ������ �*������ 5,�� ����������� ������ �� ��� ����� ������ �� ����� ��� ���� ����� �� ������������������ ��� ���� � ������ 4�+ ��� 4�7�

����� ������� �������� ��� ����� ���� ���� ������� ������� ��������

�* � �* � �* �

, 444�84 5, 444�94 -, 44:�5-5 444�84 55 444�74 -5 448�4-- 444�:4 5- 444�7, -- 448�8-+ 444�:4 5+ 444�+, -+ 448�7+7 444�:4 57 444�5, -7 448�-79 444�:4 59 444�,, -9 44;�47; 444�:4 5; 44:�45 -; 44;�898 444�84 58 44:�85 -8 44;�79: 444�84 5: 44:�95 -: 44;�5;4 444�;4 54 44:�+- -4 449�:8

+, 449�98

<��� ����# � � �=�+

����� ������� �������� ��� ��� ���� ������� �! "�� �������� ������� ����� �� ��������

�* � �* � �* �

, 5,-:�,+ 5, 5,-;�:9 -, 5,-7�8,5 5,-8�4+ 55 5,-;�;; -5 5,-7�7,- 5,-8�:+ 5- 5,-;�9; -- 5,-7�55+ 5,-8�:+ 5+ 5,-;�-8 -+ 5,-+�:57 5,-8�87 57 5,-;�,8 -7 5,-+�9-9 5,-8�;7 59 5,-9�:8 -9 5,-+�-+; 5,-8�77 5; 5,-9�;: -; 5,--�4+8 5,-8�+7 58 5,-9�+: -8 5,--�;7: 5,-8�59 5: 5,-9�54 -: 5,--�-94 5,-8�,9 54 5,-7�44 -4 5,-5�49

+, 5,-5�;;

<��� ����# � � �=�+

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +,+

Page 325: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

��� #������ >3�������) ������ ��� ����� ������ ���� ���� �������������� ?����� ��� ����� ������� �� ��� ����� ��� ���� ���� ���� �� ���� ������ ������� ������� ����� ������ ���� ��� ������� ��� ������ ������@��� ��� "��� � ��� A��� 3��� ��� ��� � ���� ��� ���� ������� �������� �� � ����� ������ ��� ���� �������� ��������� ��� ����� � �������� +�9 ��� ��� � ��������

�%/ 3/! 3B0�!*/

��� ��� �������� �� ���� ������ ��� �� ��� ��������� '� ��� ���� ����� ��������� ��� �� � ��� ������ ���� � "�� ��� �� ������� ���������� '� �������� ����� ��� ������ ��� ������� ��� ��������� �� � ����� ������ ����� ����������� ��� ��� ����� ������ ����� ��� �� ���������� �������!�� �������� � ����� ���� � ������ �� �� ������ ���� � ����� ������ �����

������ �� ����� �� ����� ���� �� ������ ����� ��� ��� �� � �� �� ��� ������

����� �� $����� �� %������� ������ ��� ����� ����& & �� ����� ���� �� ��-��5�� 5,;����"� �� ������� '������

A��� * ,�, ,�5 ,�- ,�+ ,�7 ,�9 ,�; ,�8 ,�: ,�4

, 5�8:;;8 5�8:,9; 5�8879, 5�8;:7; 5�8;-7; 5�89;7: 5�89,97 5�877;5 5�8+:85 5�8+-:95 5�8-8,5 5�8-5-5 5�85979 5�8,48- 5�8,7,+ 5�;4:+; 5�;4-8- 5�;:85, 5�;:595 5�;8947- 5�;8,7, 5�;;7:4 5�;947, 5�;9+4; 5�;7:99 5�;7+5; 5�;+8:, 5�;+-78 5�;-858 5�;-54,+ 5�;5;;9 5�;557- 5�;,;-- 5�;,5,9 5�94945 5�94,84 5�9:98, 5�9:,;+ 5�9899: 5�98,987 5�9;998 5�9;,;, 5�999;; 5�99,87 5�979:9 5�97,4: 5�9+;5+ 5�9+5+5 5�9-;95 5�9-58+9 5�95;4: 5�95--9 5�9,897 5�9,-:; 5�74:-, 5�74+9; 5�7::47 5�7:7+9 5�7848: 5�789-+; 5�78,8, 5�7;;54 5�7;58- 5�798-8 5�79-:9 5�77:77 5�777,9 5�7+4;: 5�7+9++ 5�7+,448 5�7-;;8 5�7--+: 5�75:5, 5�75+:; 5�7,4;7 5�7,97+ 5�7,5-9 5�+48,4 5�+4-47 5�+:::-: 5�+:785 5�+:,;+ 5�+8;9; 5�+8-95 5�+;:7: 5�+;779 5�+;,79 5�+9;7; 5�+9-74 5�+7:994 5�+77;+ 5�+7,8+ 5�++;:7 5�++-4: 5�+-45+ 5�+-9+, 5�+-574 5�+58;4 5�+5+45 5�+5,595, 5�+,;75 5�+,-;: 5�-4:48 5�-49-: 5�-45;, 5�-:847 5�-:7+, 5�-:,;8 5�-88,; 5�-8+7;55 5�-;4:: 5�-;;+- 5�-;-88 5�-94-7 5�-998+ 5�-9--+ 5�-7:87 5�-79-8 5�-75:- 5�-+:+:5- 5�-+749 5�-+597 5�--:59 5�--78: 5�--57+ 5�-5:,4 5�-5788 5�-557; 5�-,:5; 5�-,7:85+ 5�-,594 5�54:+- 5�549,: 5�545:7 5�5::;+ 5�5:97+ 5�5:--9 5�584,: 5�5894- 5�58-8:57 5�5;4;7 5�5;;95 5�5;+7, 5�5;,+, 5�598-5 5�59757 5�595,4 5�57:,; 5�579,+ 5�57-,-59 5�5+4,- 5�5+;,+ 5�5++,7 5�5+,,8 5�5-855 5�5-758 5�5-5-7 5�55:+- 5�5597- 5�55-975; 5�5,4;; 5�5,;:, 5�5,+49 5�5,55, 5�,4:-: 5�,497; 5�,4-;9 5�,:4:; 5�,:8,: 5�,:7+558 5�,:599 5�,8::, 5�,8;,; 5�,8++7 5�,8,;- 5�,;84- 5�,;9-+ 5�,;-97 5�,94:8 5�,98-55: 5�,979; 5�,954+ 5�,74+, 5�,7;;: 5�,77,8 5�,757: 5�,+::4 5�,+;+5 5�,++89 5�,+55454 5�,-:;9 5�,-;55 5�,-+94 5�,-5,8 5�,5:98 5�,5;,8 5�,5+94 5�,5555 5�,,:;9 5�,,;54-, 5�,,+87 5�,,5+5 ,�44::: ,�44;7; ,�447,9 ,�445;9 ,�4:4-8 ,�4:;4, ,�4:797 ,�4:-5:-5 ,�484:7 ,�4889, ,�48958 ,�48-:9 ,�48,9+ ,�4;:-- ,�4;94- ,�4;+;+ ,�4;5+9 ,�494,:-- ,�49;:- ,�4979; ,�49-+5 ,�49,,: ,�478:; ,�479;9 ,�47+79 ,�475-9 ,�4+4,; ,�4+;::-+ ,�4+785 ,�4+-99 ,�4+,7, ,�4-:-9 ,�4-;55 ,�4-+48 ,�4-5:7 ,�45485 ,�458;, ,�45974-7 ,�45+7, ,�455+- ,�4,4-7 ,�4,85: ,�4,95- ,�4,+,; ,�4,5,- ,�:4:4: ,�:4;49 ,�:474+-9 ,�:4-4- ,�:4,4, ,�::::4 ,�::;:4 ,�::74, ,�::-45 ,�::,47 ,�:8:48 ,�:88,- ,�:89,8-; ,�:8+5+ ,�:8554 ,�:;4-; ,�:;8+7 ,�:;97+ ,�:;+9- ,�:;5;- ,�:948+ ,�:98:7 ,�:994;-8 ,�:97,4 ,�:9--- ,�:9,+; ,�:7:95 ,�:7;;; ,�:77:- ,�:7-4: ,�:755; ,�:+4+7 ,�:+89--: ,�:+98- ,�:++45 ,�:+-5- ,�:+,++ ,�:-:99 ,�:-;88 ,�:-9,, ,�:-+-7 ,�:-57: ,�:548+-4 ,�:584: ,�:5;-9 ,�:5795 ,�:5-84 ,�:55,; ,�:,4+9 ,�:,8;9 ,�:,94; ,�:,7-8 ,�:,-9:+, ,�:,,45 ,�844-+ ,�84899 ,�849:: ,�847-- ,�84-9; ,�84,4, ,�8:4-7 ,�8:898 ,�8:94-

+,7 (���� ���" ����

Page 326: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

��� ������� ��� ����� ������� �� ��� ��� �������� �� ������ �� �� ����� ��� ����� C�� � ��� ����� ������ �� �� �������� �� �������� ����� ���� �������� ��� 6����� ������� ,�; ��� ;�=� ���� ���� ��������� �������� ��� ��� � ��� 6������� ������� ����� � �������� �� ��� ���� ��� ������ �� ��� ���������

�������� ���� ��� �������� �� ��� ���� ��� ��� ��� ��� � ��� ��� ��������� �� ��� ����� ������ ���� ��� � ���� ����� ����� ������� ��� ���������� �� ��� ������& ������� ��� ���� �� ��� ���� ����������� ��� ������������� ������� �� ���� ����� �� ����� ��� ���� ���� �������� .��� �������$��� ����� �������� ���������� �� ���� ���� ��� ���� � ������� ��������� 9,, ��2�� � ���� ��� ���� ��������� � ��� ���� ���� ���� ��� ������ �� ���

� ��� ��������� ���� ��� �� ������ � ������ .���� ��������� �� ���� ���� ��������� ��� ��� ����� ��� ���� ��������� ��� �� ���� ���� �� ��������� ��������� ������ 3�� ����� ��� �������(�� �� ��������� ��� � ����� ��� ������� ������ ������ ������ ���� ��� �� ����� ���� ��� ����$������� 3����

����� ��)$����� �� %������� ������ ��� ��� ����& & �� ����� ���� �� ��-��5�� 5,;��#����� �! "�� ����� ���"� �� ������� '������

A��� * ,�, ,�5 ,�- ,�+ ,�7 ,�9 ,�; ,�8 ,�: ,�4

, 5�:-:77 5�:--+8 5�:5;++ 5�:5,++ 5�:,7+; 5�84:7- 5�84-95 5�8:;;- 5�8:,88 5�887475 5�8;459 5�8;++4 5�898;8 5�89544 5�87;+7 5�87,8- 5�8+95+ 5�8-49; 5�8-7,+ 5�85:9+- 5�85+,; 5�8,8;5 5�8,--, 5�;4;:5 5�;4579 5�;:;5- 5�;:,:- 5�;8997 5�;8,+, 5�;;9,:+ 5�;94:: 5�;978- 5�;749: 5�;777; 5�;+4+: 5�;+7+- 5�;-4-: 5�;-7-8 5�;54-4 5�;57++7 5�;,47, 5�;,774 5�944;5 5�94789 5�9:44- 5�9:955 5�9:,+- 5�9899; 5�98,:- 5�9;;559 5�9;57- 5�99;8; 5�99-5+ 5�9789- 5�97-47 5�9+:+: 5�9++:+ 5�9-4+, 5�9-784 5�9-,+,; 5�959:7 5�955+4 5�9,;4: 5�9,-94 5�74:-+ 5�74+:: 5�7:49; 5�7:9-9 5�7:,49 5�78;;88 5�78-7- 5�7;:5: 5�7;+48 5�7948: 5�799;- 5�79578 5�778+9 5�77+-9 5�7+45; 5�7+9,:: 5�7+5,- 5�7-;4: 5�7--4; 5�75:49 5�7574: 5�755,- 5�7,8,4 5�7,+58 5�+44-8 5�+49+44 5�+459- 5�+:8;8 5�+:+:9 5�+:,,+ 5�+8;-7 5�+8-7; 5�+;:8, 5�+;74; 5�+;5-+ 5�+989-5, 5�+9+:+ 5�+9,57 5�+7;78 5�+7-:5 5�++458 5�++999 5�++549 5�+-:+8 5�+-7:5 5�+-5-;55 5�+588+ 5�+57-5 5�+5,85 5�+,8-- 5�+,+89 5�+,,+, 5�-4;:9 5�-4+7+ 5�-4,,- 5�-:;;-5- 5�-:+-7 5�-84:8 5�-8;9- 5�-8+54 5�-;4:: 5�-;;9: 5�-;++, 5�-;,,+ 5�-9;88 5�-9+9-5+ 5�-9,-: 5�-78,9 5�-7+:7 5�-7,;7 5�-+879 5�-+7-: 5�-+55- 5�--84: 5�--7:7 5�--58-57 5�-5:;- 5�-599- 5�-5-77 5�-,4+: 5�-,;+- 5�-,+-: 5�-,,-8 5�548-; 5�547-; 5�545-:59 5�5::+5 5�5:9+7 5�5:-+4 5�58477 5�58;95 5�58+94 5�58,;: 5�5;88: 5�5;74, 5�5;-,-5; 5�5945; 5�59;+5 5�59+7: 5�59,;; 5�578:; 5�579,; 5�57--: 5�5+495 5�5+;87 5�5++4458 5�5+5-9 5�5-:9- 5�5-9:5 5�5-+,4 5�5-,+: 5�558;4 5�559,, 5�55-+- 5�5,4;; 5�5,8,-5: 5�5,7+: 5�5,58; 5�,4457 5�,4;97 5�,4+47 5�,45+9 5�,::8; 5�,:;54 5�,:+;+ 5�,:5,854 5�,8:97 5�,8;,5 5�,8+9, 5�,8,44 5�,;:9, 5�,;;,5 5�,;+9+ 5�,;5,; 5�,9:;5 5�,9;5;-, 5�,9+8- 5�,95-4 5�,7::; 5�,7;79 5�,77,9 5�,75;9 5�,+4-8 5�,+;:4 5�,+79- 5�,+-5;-5 5�,-4:5 5�,-878 5�,-957 5�,--:5 5�,-,9, 5�,5:54 5�,59:4 5�,5+;, 5�,55+- 5�,,4,7-- 5�,,;8: 5�,,79- 5�,,--8 5�,,,,+ ,�448:, ,�44998 ,�44++; ,�44559 ,�4::49 ,�4:;8;-+ ,�4:798 ,�4:-+4 ,�4:,-+ ,�48:,; ,�48945 ,�48+8; ,�485;+ ,�4;49, ,�4;8+8 ,�4;9-;-7 ,�4;+59 ,�4;5,9 ,�49:4; ,�49;:8 ,�49784 ,�49-8- ,�49,;8 ,�47:;- ,�47;9: ,�47799-9 ,�47-9- ,�47,74 ,�4+:78 ,�4+;7; ,�4+779 ,�4+-79 ,�4+,7; ,�4-:78 ,�4-;74 ,�4-79--; ,�4--99 ,�4-,94 ,�45:;9 ,�45;85 ,�4578: ,�45-:; ,�45,47 ,�4,4,+ ,�4,855 ,�4,9-5-8 ,�4,++5 ,�4,575 ,�:449+ ,�:48;9 ,�:4984 ,�:4+4+ ,�:4-,8 ,�:4,-+ ,�:::+: ,�::;97-: ,�::78, ,�::-:8 ,�::5,9 ,�:84-+ ,�:887- ,�:89;- ,�:8+:+ ,�:8-,9 ,�:8,-8 ,�:;:74-4 ,�:;;85 ,�:;747 ,�:;+5: ,�:;57- ,�:94;; ,�:984- ,�:9;54 ,�:977; ,�:9-87 ,�:95,-+, ,�:74+5 ,�:7894 ,�:79:: ,�:775: ,�:7-7: ,�:7,84 ,�:+45, ,�:+8+4 ,�:+98, ,�:+7,,

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +,9

Page 327: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

����� ��� ��������� ����� ��� ���� ������� ����� ��� ���� ������ � ��������� �� ����� ���� ��� ����$������� '� � ������ ��� ������� � ����� �������������� ����� � ���� ���� � ��� ��� ��� ��� ��������� ��� ������ �������� � ���� ������� ����� ��� ��6�� ��� ���� �����

��� �������� �� ���������� ��6����� A����������� � ��� ������ �� ���$��� �������� ��� �� � � ������� �� ������� � ���������� ����� �� ������ �������D����� �������� �� ������ ��� �������� ��� ������� � � 6��� �� ���

�������� �� ������ � ������� ���� ������ �� ��� � ��� ��� ������ �� ���� ��� ��� ����� �� ��� �������� ������ � ���� ��� 3�� � ������ �������� �������� �� �6��� � � ������ ������ �� ��� ������ �� ������������ ��� ���� ��� ��� ��������� �� � ����� ����� �� ��������� ���� ��� ������� ��� ���� � ������� ��� ��� ���� ��� �� �������� ���6���� ���� ������ ��� �������� ����� ��� �� ��� �������� �������� ������ �� ����� ��� ���� ����� � ��������� � ��� �������� ����������

��� �� �� ������ �� ��� ������� ����� �� ���� ���� � ������� �����$���� �� ���� ��������

����

�02*%2'A!E .!?/3

��� �������� ���� ������ ��� ���� ������� ��� ����� �������� �������������� ���� ��� ���������� ��������� D� ����������� ��� ������ ������� �� ��"������ ����� ���� ���� ��������� �������� � �� �� �������� �� ���� ������������� �� ��� ������ ���� ���� ������� ���������� ����� �� ��� �������� ���� ������ � ��6��� ������������ �� ���

���� ����� �� � ���� 6��� ���� � ��� ���� ���� ��� � ������ ����� �������� � ������� ��� �� ����� � ��� 4�5�3������ ��� ����� ��� ������ �� ��� ���� �� �� ��������� ��� �� ��� �

����������� ���� ��� ����� �� ��� ��������� ��� � *� ���� �����

� � -�*

+��� ��� ,�������� �� ��������� �� � ����

+,; (���� ���" ����

Page 328: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

��� ��� ������ �� ��� ��������� ���� ���� ��� ����� �� ��� ��� � �� ���������

�� � -�

E�� ��� ����� �� ��� ��������� ��� ����� �� ������ *, ��� ��� � ���������� ������� �� ����� � �� ��� ��� � ������ *� ����

*,* � C,C � *�

0������ �� ��� -$� .$���� ����� � ��� 4�5� ��� �$�������� �� 1 ���

- � *�� � �� �

� �

-��� ��

-�� �

. � �� � �� � � ��-�5� �� ��

!� ��� ��� ����� � ������ ��������������� ����� �� ���� �� ������ C� ������ ������� ���� %��� C1 � ��� ������ �� ��� �������� ������ ��� ��������������� ������ �� 1 �

C1��

������� �� C1

3������ �� ����� �������� ����� ��� ����� ������ ��� ���� �� ���������*����� ��� ������� ��� �� �������� ����� ����� �� ��� ������ ������� ��� ��������� �� ��� �������� ���� � ��� ���� � ��� ���� ��� ���� ��� ��� ����������� � ������ ��� �� ��� ���� �������� !� ����� ������� ��� ������ �����$���� � ��� ���� �� ���� ��� ����� �� ��� ���� ��������� ��� �������� ���������� ����� ��� ������� ������*������ ��� �������� ���$������� ���� �� ��� ����� �� ����� � ��� 4�-�D� ��6����� �� ������� �� ����� ���� ������� � �������� ������� %����

��� ������� ��� ���� ����� ������ � ��� 4�- ���� ����� 6���� �� ������� ������ �� ������

+��� ��� #��/������� ��������

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +,8

Page 329: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

E�� � �� ���� �� ����� �� 1 ��������� ������ �� ��� �������� ��������

?����� �� 1 � 1C��

%��� ��� ������ �� ������� �����

1C��

�� ������� ��� ��� ������ �� �

���

1C � ������� ��� ��� ������ �� �

C�� *1 ��� *�1� ��� �������� ���� ������� �. � ������ 1C ��� 1�C� ��� ���������� ��������� 0������� ����� 1C

1�C� � �. ��� � 1C�

� � �. ���� �1C� ����� �1C � 1�C� � 1C

� �.*� � �� �

1C

� �� �1C

� 1C � �.�*� � �� �� � 1C�1C

!���

1C- � *- � �- � -*� �� �

A ��������� ��� ���������� ���� * ��� � ��� �������

-1C�1C � -���� -* �� � ��

� 1C � �.�*� � �� �� � � ��� * �� � ��

� * �.� � ��� �� ��� �.� * ���3�� 1C � ������� ��� ��� ������ �� �

� �.� * �� � ,

� � ��� ���

5

��� � � 5

*�.

'���������

���� � � �� .

*����� � � �������

'� � � �, �� . � ,� � � ���� �,

� ���� � � ���� �, � .*

+,: (���� ���" ����

Page 330: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

���

� � �, ��� � .

*

� �

���� � �� ���� ��� ����� �� ��� ���� ����� ��� ��� ���$������ �������������� ������������ ��� ������� ������ ��� ���������� ���� � �������� ���� ������� ���������� ��� � ���� ���� �� � ���������� � ����� 4�9��� � ������ ���� 59,� ���� ��� 59� ���� ��� � ���� ��� ���

* � �

-�� 89

�� -+�:8 �

�, � 59

-� 8�9 �

����� ��!���� �� ������ ������ ��� ��"�

. ��� � ��� . ��� � ���

, 8�9, -9 -�989 ;�,; 9, ,�:85, 7�:: 5,, ,�5,-+�:8 -�8;

!������� � ��� ���� �������� �� ����� ��� ����� �� ��� �������� �������� ��� ���6� �� � ���� ���� � ������ ���� � ������ � ��� ����� ����������� ���� ��� ���� ��� � ������� ��� �������� ����� � ����� ��� ������$�� ����� �������� �� ������ �� ����� ��� �� ����� ��� �� ����� � ��������� ����������� �� ��� 4�5 �� ������� ������ �� * ���� ���� �� ���� ��� ����

' � �

��� ����������� �� � ������� ������ � �� ��� ��������� ��� �������������� ����� �� ����� ��� ������� ��� ��� �� ��� >���������) ������ �� ���� 4�5 � ������ ��� �� ���������� ������������ �������� �� ' �� �� ��������� � ����� �� � �� �������� ��� �����

���� �� � ������ �� 1 � ��� 4�5� 3�� � ������ ��� �� �� � �������� ������� �� ������ ��� � >��������� ����) � ��� ��� *1�'� ��� ���� �� ��� ������ � �� ��� ����������� ���� � �� ��� ���

��������� ���� ��- ����� � ����3�� ��� ������ � ��� �� ����� ��������� ��� ��������� �� ����� ��� �����

���� �� ������ �� ��� ������� ��� � ���� �� � ��� ������ �� C1�0������� �� ��� 4�+�

��

C*� ��-

*1

���

��

0� ��-

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +,4

Page 331: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � � ������������ ��������� ������

.����

- � �

*

C�� ' � �� ����� �� ��� ���� ����� � -��

� ' � �-� � *

%���

'- � -*- � �* � ��

-�

*���������" ������ ���� �� ���� ������ ��� �� ���������� �������

'� ��� 4�7� ��� �������� ���� ���� � ����������� �� ��� ���� ����� �������'� � ���� ���� ��� ������ �� ����� � � ����� �� �������� ����� ��� ���� ����������� ���� �� ����� �� ��� ������ �� � ������ �������� ����� ��� ������ 1��������� ���� ��� ���� 1, 1

�, 1

��, ���� ����� ��� ���� �� ��� �������� 1, 1

�, E

�E��� ��� ����6���� �� ��� ���������

� -��*

,

. �� � �*��� �.�

����� �. � ������ �� ���� ����� ������ ����� ��� ��� �� ���� ������� 3��- � *�� � �� � ��� . � �� � �� �� �� �����

� ���

�� ,

��� � �� ���*� � �� ���� � �*��� �.�

� �

,

��*� �* �� �� �- �� �� �- ��- ���� � �*��� �.�

+��� �� +����� �� "������ �� �� � �������

+5, (���� ���" ����

Page 332: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������������ ��������� ������

���

�*�� �

-�- � �*��� �.�

� �. � �-

-*

��� �������� ��� ���� ���� � ��� ���� �� � ���� �������� ������� � ������������� �������� ����������

3'CB32'A!E .!?/3

<������������ ��� �������� ���� � ��� ���� �� ��������� ��� ��� ������� ���� ��� �� �������� ��� � ������� �� �� ���� �� ��� �������� ����6������ � ���� ��������� ��� ������ ' � ��� ������ �� �������� -�

��� 4�9� ��� ���6�� �� ��� ���� �� �� ����������� �� ��� �������

. � 0

-���1-� �

'� ��� ���������� 1 � -�� � ���� �� ��� �� � ������ ��� � -�� � ���� �� ��� �� � ���1����� ��� ���� ������ �� � ��� ��� �� ��� ������������� � ���� ��

' � �

��

1

+��� ��) 2��� �� ���� ������ �� ������� � �� ���� ���� �������

+��� ��! 3����� �� ���������� �� �

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +55

Page 333: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������������ ��������� ������

2���� ���6��� �������� �� ��� ���� ���

�- � -��

- � -��

'- � ��

-�

.���� ������� ���� ��� ����� ���� � ����� ��� ��� ������ ��� ����� ��� ������� ��� ����� � ������� ��� ��� ���������

� � 0

-�����1.� ��� ����� .

���� ��� � �� �� ������ ���� �� � ����� . � ��-� ��� ���� ����� � ����,�,-0 �� ���� ��� ��� ������ ��� �������� ����� � �������� ����� �� ����������� �� �� ������� ���� ���� ��� ���������� ���� ����� 4�9�� ��� ����� �� ������������� � ����� �� ���� ������� ��� ��� �������� �������� ���������� �������� �� ��� ���� � ��� ���� ������ � ���� ��

" � ��0

-�����1.� ���1-� �

��� ������� �������� ��� ��� ������� ��� ��� ���� �� ��� ���� ��������� ������ ��� ��� ������� ����� ������ ��� ��� ���� �

��0-

:

��� ������ �� ��� ���� ������ � ���������� �� ���� ��� ������ �� �������� ��� ������ ����� ���� � ���� �� ������� ����� ������ ��� ������ ��� ������� ��� ����� ������� �� ��� ������ �� ������ ����������� ��� ��� ������������ ������ �� ��� ��� ������ ��� >��������) ������� ��� ��������� �� ��� ����� ����������� ��� ��������� ��������� � ��� 4�;�! ������ ��������� �� �������� ����� ��� �� ����� � �������� ������� � ��

������������ !� �������� ������ ��� ���� ���� � ������� � ������ ���������� ���� �������� '� � ���� ���� � ������� ��� �������� �� � ��� ��������� ������ A ������ � �������� �� � �������� ���� ����� �� ����� ���� ����� ��� �� ��� ���� ����� ��� �������

'00/FBE!0 .!?/ 1!��/0C3

D���� ��� �������� ������� �� ��� ��� ����� � �������� ����� ��� ��� ��������� ��� �� �������� �� ��� ������ �� ����������� � ����� ������ ��������� �������� ����� �� � ������ ��� ������ ������ ��� ������ ������� ������� ������ !� �������� ��������� � ��� ����� �� �������� ��� �������������� ������� � ��� �������'� ��� ����� ���� ��������� ������ � ��� ���� ������� ��� ��������

������� ��� ����� � ����� �� ������� ����� �������� �� �6��� � � ������������ �� ��� ������ �� ���� ������� 3�� � ������ � ������ � ����/������

+5- (���� ���" ����

Page 334: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � � ������������ ��������� ������

��������� �� � ���� ��� � �������� �� �� ���/����������� ����������� '� ������� ������� ���� ��� ������� ���� ��������� ������ � � ����� ���������� ��� ��������� ���� ������� ���� ��� ����� ���� ����� ��� ������ � ����� ������� ��� �������� 3�� � ������ � ������ �� ��������� �� � ���� �� ��/����������� ���� ��������� ��� �������� ��� �������� �� ��� ����� �������� ����� �� ��� ����$������ �������%�� � ��� �������� ������ �� �� ��6���G '� � ������� �� ������� ��� ���

������� ������� ������� ����� ������ � 6��� ���� ��� ��� ������ �������������� ������� ��� ������ ����� ���� ���������� ��� �� �� �������� ������������ � �������� ���� ��� ������� � ���� �� ��� ������ � ��� ������������ ����� ������� ��� ����� ��� ������ �� ���� �������� ���������������� ����� ������ �� �� ���� ������ ���� ��� � ��� ��� ����1������ ��� ����� �� ������ �������� ������ ��� � ������� ���������

�������� � �� ���� ���� ���� ������ ���������� '� �� � ��� ������� ������������� ����� ��� �� ��� ������� ��� ������� � ������� � �� �� ����� �����������������

+��� ��4

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +5+

Page 335: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � � ������������ ��������� ������

�� � -� ��-

+� -�� 5�,7 ��-� �

��� ���������� ������� �� ��� �� � ����������� � ��� 4�8� D��� �� ��������� �� ��� ����� �� ��6��� �� ��� ����������

!������ ����� � ,�-:9 $�� 3

����� $� � ��� ����� � �����3�� �� �������� � ���� � ��� �� ����� �� ���� � ���� ����� ������� ���

������ ���������� � � ��--� ����� ���� �� �� ������'� �������� � ��� ������ ����� � ���� �� ����� �� � ����� �� ��� �������

�� ��� ������ ��������� ������� �� �� ���� ������ ��� ���� ! ������� ���������� �� ��� �&��� �� ������� ��� � ������ ������ � ������� �� �� ���� ����� ���� ��� ������� �� ��� ���� ��� �� �� ������ � ���������� ��������������������� �� ��� ��� ���������� ������ �� ���� ����� � � ������ �� �� �������� � �������� ����� ��

�������� ��� ��� ���� ����� �� ��� 6��� ���� �� ��� ������ �������� ������� ����� �� ��� ������ ���$���� �� ��� ����� � ������ ��� ��������� �� ������� ��� ����� �� ��� ������ ���� ������ � � ���� ����� �� ���� �������� '� � ����� ������ �� ���� ������ � �� �������� ��� � ���� ���� ������ � ������� �� ���� ��� ��������� �� ������� � ���� ���6��� ���� ������0������ ��� ��������� � ��� 4�: ��� ��� C���� !������ C������� C����

300

250

200

150

100

50

0 2 4 6 8 10 12 14 16

(met

res)

Ave

rage

leng

th (

met

res)

Average period (seconds)

+��� ��5 6 ����� "����� ��� �� �/�����

+57 (���� ���" ����

Page 336: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � � ������������ ��������� ������

!����� ��� ����� ���� '� ��� �� ����� ���� ��� C������� C���� !����� ���� ���� ������ ���� �� ����� �� ������� ���� ������� ���������

3/! 3�!�/ *2A/

! ��������� ������ �������� �� ��� ��� ����� ���������� �� ������ ��$�6��� ���� ������ � � ����� �� ��� ��� ����� ����

#�� ��� ����*��� A������� �� ��� 3��6��� ���� ����� ���, *��� �������� ,5 *��� �������� ,H,�5- 3����� ���������� ,�5H,�9+ 3���� ,�9H5�-97 <������� 5�-9H-�9,9 0���� -�9,H7�,,; ?��� ����� 7H;8 %�� ;H4: ?��� ��� 4H574 1��������� 2��� 57

%'3�2F0!<3 !CA 102D!D'E'�I A'3�0'DB�'2C3

��� ���� ������ �� ���� �� �������� � ������ �� ���� ��� ������ �� �������� ������ ������ ��� ������ �������� �� �� ������� ����� �� �� ��������� � �������� �� � ��� 4�4 � ��� ��� ���� �� ��� �������� ���������� ��������� �� ����� � ���� ������� �� ���� ������ '� ������ � � ����� ��������� ����� ��� ���� ��� ����� ���� ����� ��� �������� � ����� ����������� ����� ��� ��������� �� ������ � ��� ���� ������� ��� � ����

+��� ��7 8� �� � 98# ����� '���

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +59

Page 337: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � � ������������ ��������� ������

��������� ���������� ������� � ����� � � ���������� ���� �� �� 6������ ��� �������� ����� ��������� ���������� ��� �� �������� ���������

��� :����� �� ,������� ���������� ��� � ��6��� �� ��� �������

"�-� � 5

� �-�� ��� � 5

-

�-� ��-�-

� �

����� � � ���� �� ����� �� -��-5 � ������� ��� �5 � �������� ��������

��� 2������������ :����� �� 2��/:����� ���������� ��� � ��6��� ����� �������

3���� -� � 5

�5 �-�� ��� � 5

-

���� -� ��-�-5

� �

����� ������ ����� �� ��� -� �-5� ������� ��� �5� �������� ��������

��� *������ ���������� ��� � ��6��� �� ��� �������

"�-� � -

���� � --

-�

� � - ,

����� -� � ��� ���� ����� �� --�'� ����� ����������� "�-� � � ��������� ������� 1������ �� � ���� �� - ���

����� ���� ����� ��� ���� ���� �� ����� ��������� ��� ��� ���� � � ��������� ��� ������� ����� ��������� ��� �� � ���� ����� �� -� ��� ���� �������� ���� � � ����� ������� �� -� �-� � "�-� �- ��� ��� ���������� ������������ ���� ��� ������� ��� �� � � ����� � ��� ������� �-�'��������� ��� ���� ����� �� � ������� � "�������� ���������� � ���

��� ������� �� � ���� ����� �� - ���������� ��� ���� ����� ��� ������������������ ������� , ��� -� ��� ������� ���� ���������� ��� ��������� ������� ������� ��� ���� � ����� ���� ����� �� ����� ��� -�'� ��� �� ����� ���� ��� ������ ��� ���$������ ���������� �� ������� ��

- ��� ��6��� �� ��� ��������� � ��� � �� � ��� �5� ��� ��� 0������ ������$��� �� ��� ������� �� %���� � � �������� �� �������� ��� ������ �� ������������� ��� ���� ������ 6� ��� �������� ���� �����

�������������� 5� ! ����� ������ 5,,, ����� ��� ������ �� �� 5,�� ��� ��������� ������� ������ ��� ������ 5$� ������ ���

%���� ��� ,H5 5H- -H+ +H7 7H9 9H; ;H8 8H: :H4 4H5,

C����� �� ����� ; -4 :: 5:, -78 -;, 5++ 7- 5, 9

1��� � �������� ��� ����� ���� ��� ����� ��� ����������� ������ ��$��������

#������� ��� �������� � ������� �� ������ � ����� �� ��������� �� �������� ���� ��� ���� ��� ���� �� ��� �������� � ����������� �� ��� ������

+5; (���� ���" ����

Page 338: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � � ������������ ��������� ������

�� ����� � ���� ����� ����� ��� ���� �� �������� ��� ��� �������������� ��� ����� ���� �� ��� ��������� � ���� ���� �� ����� �� 5,,, ��� ����������� � ������� �� � ��� 4�4�

��� ����� �� �� ��� ���� ������ � ����� �� �������� ��� ������� �� ���������� ����� � ��� ���� �-� ���� �� �� �������� �� ������� �+�� ��� ��������� ������� �� � ��� ������ B��� ����� 4�;�

� � 789,

5,,,� 7�89

�- � --:-

5,,,� -�-:-

� � 5�95,

%��� ��� ������� �� ��� ������ ���� �

"�-� � 5

5�95, �-�� ��� � 5

-

-� 7�89

5�95

� �-� �

� 5

+�8:9��� � -� 7�89

-�5+9

� �-� �

*����������� ������ �� - ��� "�-� ��� ���� � ����� 4�; ��� ����� �������� ������� � ��� 4�4 ����������� �� ��� ���������

+��� ��� 0������� ��� ������ "�������� ��� � ��"����"����

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +58

Page 339: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � � ������������ ��������� ������

����� ��4

-� +� -�+� -� � � �-� � ��- +��-� � ��-

,�9 ; + �7�-9 5:�,; 5,:�95�9 -4 7+�9 �+�-9 5,�9; +,;�--�9 :: --, �-�-9 9�,; 779�9+�9 5:, ;+, �5�-9 5�9; -:5�+7�9 -78 5555�9 �,�-9 ,�,; 59�99�9 -;, 57+, �,�89 ,�9; 57;�-;�9 5++ :;7�9 �5�89 +�,; 7,8�+8�9 7- +59 �-�89 8�9; +58�8:�9 5, :9 �+�89 57�,; 57,�:4�9 9 78�9 �7�89 --�9; 55-�8

5,,, 789, --:5�8

- ,�9 5�9 -�9 +�9 7�9 9�9 ;�9 8�9 :�9 4�9

"�-� ,�,,9, ,�,-;, ,�,:8, ,�5:87 ,�-;,; ,�-+7, ,�5+9, ,�,9,7 ,�,5-, ,�,,5:

'� ������� ��� ����� ��������� � ���� �� ����(�� ���� �������� ���� �������� ��� ���� ���"��� �� ��� ������� ������� ���� � ������� �� ���"�"������� ���� ��� ���� ���� ��������� ����� ��� ������� ������ '��� �������� � ��� ���� ���� ��� ��� ����� ������ �� ���� .��� �� ����������������� � 6���� �� ��� �������� ����� � � �������� �� ����������� ���� ������������ � ���������� ����� ��� �������� �� ��� ��������� �� �� �����$���� �� ������� �������� ����� �� ���6��� ��� ������ �������� �� ������ �� ��� ������� ������� �� ��� �������� ���� ���� ��� ������������6��� ���� � ��� ��������� � �����

.!?/ 31/*�0!

! ���� ������ ������ �� ��������� ���� �� ��� ���� ������ � � ��� ���� �� ����� �������� .��� ����� ��� � ������� ��� ���� ��������� ������� ��� �� ��� ��� ������ � ���� �"����� �� �� ����� �� ��� 4�5, ����� ��� ����� ����� ������� ���������� ��� �������� ���� �������� �� ���� ��� ������ ����� �������� ���� ��������� '� ��� ������ ��� ��� ������� � ������������� ��� �������� ���� �������'� ������ � � ������� �� ����� ��� ��� �������� �� ��� �������� ��

������ ���� ��� ����� �� � ��������� �"����� � ���� ��������� �� �� ��������� ������� ���� ��� ���� ������� ��������� � ��� � � �� ����������

����

5

-�-6

���� � � ��� ���� ����� ��� ���� ������� ��������� � ��� � � �� ������������� ��� �� ��� ������ �� ��� �������� ����� ����� ��������� � ��� �����'� ��� ���� �� �� ����� �� (���� ��� ���� ������ ������� ��� ���� ����������� �� �� ����������� �� � ���� �� #�� ������ �� � ��� 4�55�

+5: (���� ���" ����

Page 340: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � � ������������ ��������� ������

!��� ����� ������� � �, � ���� ������ �� ������ ����������� ���� ����� ��� ������ ������� � ���� ���

,

#���

'� ���� ������� ����� ��� ��� ������ �� ��� ���� ����� ��� ��� � , �

�� ��

,

�#���

'� �� �� ����� ����

�, � ���� ����� ������� � ���� ������ �� ���� ������ ��������

0������� �� ��� 4�5-� �, �� �� ������� �� �������� ��� ������ ���������� ������� �� ��� ���� ������ �� ����� ��� ��������� '� � ��� ������������ ����� ���

�, � 5

-���- � 5

-��-5 � �-- � � � � � �-�� �

+��� ���; 2��� �"�����

+��� ���� '�������� �"�����

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +54

Page 341: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

��� ���������� ������ ��� ��� ������� ����� ������ ��� �� ������� �������� ��� ����� ��� ������� ������� ������� ����� ��� ��� ������ ��������� ���� �� ������

.!?/ *%!0!*�/0'3�'*3

'� ��� ��������� �� ���� �������� � F������ ���� ��� ��������� ���� �� ������� ������ �� ��� ��� �������� �� ��� ���� �������� ������ ��������� � � ���� ���� � ������ ���������� ��

3��� � 5� ��� �� �-�,�

��� ����� ������ ���� � � ��������� � �������� ���������� ���������� ���������� �� ���� ��������� ������� ����� ������ ��� ����� �

��� 4�5+� '� ��� �� ���� ���� ���� ���� ;, ��� ��� �� ����� ���� ��������� ���,

�� �����

+��� ����

+��� ���

+-, (���� ���" ����

Page 342: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������������ ��������� ������

%������� ����������� �� ��� ���� ���� ���� �������� ��������� �� ������� ������ �� �� ������ ����������� �� ��� 0������ ���������� '� �� ������� ���� ��� ����� ����������� �� � 0������ ����������

<��� �������� ���� �������� � ,�8,8 �-�,� � �,

!������ ���� �������� � ,�::; �-�,�

� 5�-9 �,

!������ �������� �� 5+ ������ ����� � 5�75; �-�,� � - �,

!������ �������� �� 5

5, ������ ����� � 5�:,, �-�,� � -�99 �,

:��� 3��� ��������� ���� �- ������ � �� ��� �������� '� ��� ���� ��� ��������� ��� ������� � -�, ����� �, � ��6��� �� ��������� ������� �������� �� 5+ ������ ����� � ������� �� �5

+� ��� � ������ ���

��������� �� � ��"������<��� ��������� � ��� ������ �� � ���� �� �� �������� � �������� ����� ��

��������� ��� ���� ����� �� ��� 6��� �� �� ����� � ���� �� %5�# ���������������� ������ �� � ��� %5 ��� ���� ������

����� ��5'�����"������ ����� �� � ��� %5

� %5 � %5

,�,5 -�+94 ,�7 5�+78,�,9 5�4:; ,�9 5�-9;,�5 5�:,, ,�; 5�58;,�- 5�945 ,�8 5�5,-,�-9 5�958 ,�: 5�,+5,�+ 5�797 ,�4 ,�4;5,�++++ 5�75; 5�, ,�::;

'� ���� ������� �����

��� ��� ��������� ���� � ������ ����� � ����� ����� � � ���� ��

"����� � ������-��-� ����� ��- � 5

:��-5 � �-- � � � � � �-:�

��� ��� ������� ����� �� ��� ������ �������� � � ������ �� � ������ �%-�# ����� ����������� ������ �� � ��� %- ��� ���� � ����� 4�:�

����� ��7'�����"������ ����� �� � ��� %-

� %- � %-

5 ,�8,8 9,, -�9,4- 5�,+, 5,,, -�;7-9 5�+;; -,,, -�8;45, 5�9:+ 9,,, -�4-4-, 5�88: 5,�,,, +�,779, -�,5, -,�,,, +�5995,, -�58- 9,�,,, +�-4;-,, -�+-+ 5,,�,,, +�7,,

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +-5

Page 343: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � � � ������������ ��������� ������

��� � ��� � ������ ��� ��������� ���� � ��� �� ������� ���� � �

5� ����� �������- � �-,� �� -�

����� �-,�� - � ��� �

�� � ��� ������ �� (��� ��$������� ���� 4�57� ��� ��� ��� ��

5

-�

�-

�,# !������ ����� ��, � -�

�,

�-

��� ��� ������ �� ����� ��� ��� ��� ��

5

-�

�7

�-

# !������ ����� ��� � -�

�-

�7

� � � !������ ����������� ����

�, � -���,

�7

����� �� (��� ��$�������

�� � -���7

�:

����� �� �����

'� ��� ���� ������� ��� ���� ��� ������� � ��� ������ �� ���� �� ������������� �� � ��������� �� ��� ������� ������ �� � ��� , ��� 5 ����������� �0������ ��� ������ ��������� �� ���� �������� ���������������� � �, � ��� ���� ������ ����� �� ��� ���� ������ ������� �� ��� ����

������ ��� ������ �� ��������� ��6���� � �� �� ����� ���� ���

���� ������ ���� ����� � �-� �-��,

D� ������ � � ,� � ������� ����

�� - � -�,

2� ��� ����� ���� � � ���� ����� ������� ��� � � 5�

���� ������ ���� ����� � �,

+��� ���) 8� � ��� ���� �������� � � �-�� "���

+-- (���� ���" ����

Page 344: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

!���� ���� ���� �� ������ ����� ��

-�

-�5� �-��,

� �5-

���

�- � 5� �--

�,�7� 5�

��-�

��-,

�����5� �-�5- � ������ �� (��� �������

������ �� ������ �����

����� �������� �� ��� 4�57 ��� ���������� ����� � ������ � ��� ����������� ����� �� ����

C����� �� (��� ������� � 55# C����� �� ������ ������ � 54

%���

�5� �-�5- � 55

54� ,�9:

���

� � ,�:59

�20< 2� .!?/ 31/*�0!

����� ��� ���� ��� ������ ������� ��� ���� �� ������������� ����������� ��� ��������� �� ��� ���� ������ ���� ��� ��������� ������� ������� �� ��� ��� ��� ������� ���� �������� 3��� �� ��� � ������ ���������� ������ ������� �� ������ ��������� ��� �������� ���� ���������� �� ����&���� �� ����� ���� � ��� � ����� ��������� ������ � ������ ���

+��� ���! ,���� �� �"����

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +-+

Page 345: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

������ ����� ���� ������ ��� ��� �� �� ���������� .��� � ��� ����� ������� ������ ��� �������� ����� ��� ������ �� 6���� !� ��� ��� ������� ������� ������ ��� ������ ����� ��� ������� !� ��� ��� ��� ���� ��� ����������� ���� ��� �� ��� ���� �� ����� �� ���� ������� ������� ������ ���������� ������ ���� ��� ������ ��� ���� �� ���� ������ � �� ����� ����� 4�59 ��� 4�5;�D����� �� ��� ��������� �� � ����� ��������� ��� �� ��� �������� ������

�������� �� ��6�� ���� ������ ���� ��� ����� �� ��� ��� ���������� 2����� ��� ���� ��� �� 1����� ��� <�� ���(� �(��

#�� � :�5� 5,�+�-

9��� �,�87 �

$

� �7� �-#

� � ���-

$ � ���5

����� ����� ��� ���� � ��� 4�58� ����� ���� ��� ������ ��� ���� �������� ����� ������� ��� ������� ��� ������ ���� ��� ��� �������������������� ������� ��� ���� ����� ������� � ���� ���������� �� ��� '����$

������� ����� ��� *���������

#�� � 6

9�����(7� ���� D���������� ��������

� ��� ����� �������� �� ��� ����� ���5� ��� 6 ��� ( ��� ���������'� ��� �� ����� ���� ��� � �� ��� ���� ������� ���� �� ���� ��� �� 1�����

��� <�� ���(� ��� ��� ����

<����� #�� � 6�,�:(��97��97�� � �,�:(�57

+��� ���4 ���� �� �"����

+-7 (���� ���" ����

Page 346: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

.��� ���� ���6��� ���� ����� ��� ��� ��������� ���� ������ �5� ��� �����

6 �58+ �-5

+

�75

( � ;45�75 �5

+� ������� ���� ����� � �

�5 � -��,

�5� 7 �

,

.��� ���� ��� ���6��� ���� ����� � ����� �� ����������� �� #�� ����� ����

6 � :�5,� 5,�+�-

( � +�55�-5+

+��� ���5

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +-9

Page 347: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

! ��������� ���������� ��� ���6��� ���� ����� � ����� �� ��� �������� � ����� ��������� ��� � ����� � ��� 4�-+� ! ����� ����� �� ������ ������� ������ ���� ���� ��� ����� ��������� ������� � ����� � ��� 4�5:� .����� ����� ������ ��� ���� ������� ��� �������� �� ���� ������ �� ��� ������ ��� ��� ���6��� ���� ����� � ������� ��� ��� ������ ��� ����� �� ������� ���� +4�-� ��� � ��� ���� ��� ��� ���� ������ �������� ���� ���������� � ��� ����� +, �� 9,� %��� ��� ������� ��������� ��� �� ������� ����� ����� � ��� �� �� ��������� �� � ��� ������ ��� ��� �� ��� ������������ � ��������� .���� � � �������� �� ���� ��� ���� ��� ���� ���������������� �� �� ����� ����� 4�54 �������� � ����� �� ������ ��� ���6������� ����� �� 8�9 �������

+��� ���7

+��� ����

+-; (���� ���" ����

Page 348: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

��� ����� ���� �������� ��� '��* ��������

#J�� � ,�;9: #���+�+� ��� � ,�-,;�5 � 5

-�

� �-

�-#

����� � � ,�,8 ��� � 7�:9�5

� � ,�,4 ��� 7�:9�5

��� � ����$�������� ��� ��� '��* �������� ������� � �������������� �� �������

#�� �� � � ��� �#�� � �

-� � �

-

����� � � ������ �� ���� ��������� ������� �� ��� ���������� �������������� 548: '��* ���������� ��� �� � � -� ��� � � - � ��� ������ ��

������ �����

/K�0/</ .!?/ !<1E'�BA/3

��� ����� ������ � ����� ������� ��� ��� ������� ����� ���� �� ����3������ � ������ �� ������� ��� �� ��� �� �� ��� ��� ���� ���6��� ������������ ��� : ������ �� ���� �������� ��� ������� ���� ��� ������ '���� �������� ���� �������� � ��� ����� � ����� ����� ��� �� � ��������� ���� ����� 4�4 ��������� ��� ������ ���� ��������� � ����� ����� ���6��� �������� �5

+��� ������ ������ �� :�

����� ���<-��"������ ���� �� ��

: 9L ����� <��� �������� !������ 9L �������

-, ,�44 5�-- 5�+- 5�8+9, 5�54 5�7, 5�9, 5�:;5,, 5�++ 5�9- 5�;5 5�47-,, 5�79 5�;+ 5�8- -�,+9,, 5�;, 5�8; 5�:7 -�575,,, 5�8, 5�:; 5�4+ -�--

����� � ��� ����� ��� -,, ���� ��������� ����� �� ��� � ��������������

9 ��� ��� �� �� ������� �� �� ����� ���� 5�79�5+

��� ���� �������� ����� � 5�;+�5+

��� ������� ����� � 5�8-�5+

9 ��� ��� �� �� ������� �� �� ������� ���� -�,+�5+

/������ ����� ������� ���� ������ �� F����� ��� ��� ����� �� � ����$����� ��������� ������ ��� � ��������� � �� ������� ��� ����� ������

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +-8

Page 349: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

�� ��� ������� ���� ' ������� ����� ���������� ��������� ��� ������� ������� ��������� ��� ��� ������� ������ �� � ������ ������ ��

��-� � ����� ������ ����� � ��-� ��

- � ������� ������

� � � ���� ���������

� � ��� ���� �� ��� ���������

��� ��������� ��������� ��� ��� �������� ������ �

��-� � 5� ����� ����� '� ���� '' ���������� ��� �������� �� ��� ������ � �����

1���� �� ��-� ��� ���� ��� ��������� � ��� 4�-,� '� ��� ��������� ������� ���� �� � ,� ��� ����� �� � ,�+;8 ��� ��� ���� �� � ,�988� !����� ����� � �������� ��� ������� ���� ��� ������� ����� ������� ���� ���4�-5�� ��� ������ ������ ��� ������� ����� ��� ������ ��� �������� ����������� ���� ��� ���������� �� ��� 4�-,� ��� >������ �����) ���� �� ��� ��������� �� ���� ���� �� ����� �������� �� ������� ����� ������� �� "��������������'� �������� ���� ��� � ���� ��� ��� F����� ��������� ���� ��� �� ����

�� � ������� ��� ���� ������� �� ��� ����� ������ ��� ��� ����

- � �� �

+��� ���; ,����� �"� � <-���� ���� "�������� ��� ������� � "�������� ����������

+-: (���� ���" ����

Page 350: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

������������

���� ��

�������

���

������������

�������

���

�������������

��������������

+��� ����

������"

�� �������

���

���

������

��+-4

Page 351: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

3�� � ���� �� ������ � ��� �� ������ ���������� ����

��� '� -5 � ��� ������� �� ��� ������� ��� ����������� �� � ��������� ��,�+, ���� ���� +, ��� ��� �� ��� ������� ��� �� -5 �� ���� � ������*���������� ��� ��������� �� � ������ ���� ���� ���� ��� �������� ������� - �� �� ������

��� ��� ���� �������� ������� ����� � ������� �� ����� ��� ������������������ �� (��� �� ��� ������ ������ ����� ��� ���� ��� ����������� ������� ���� ��� ����������� ������ ������ ������ ������������

��� �� ������ ��� ���� ������� ��� ������ �� ��� � 9, ��� ��� ����������� �������� �� ������� ����� �� -5� ��� ������ ����� ����������� ����� ������� �� ��� ������� ��� � ���� � �

2*/!C .!?/ 3�!�'3�'*3

��� '��* ���������� ��6��� ��� ���� ������� � ����� �� ��� ������������� ����� ��� ��� ���6��� ���� ������ '� � ������� ����� �� ���������� ������ �� � ����� � ����� ��� ���6 ������ �� ����� ����������� ����� �� ���� ������� ���� ��� �������� � ������� ����� � ����� ��� ������� ��� ������ � ����� ��� ������<��� ��������� ��� ������� � ������� ��� ��� ������ � ��� �� ��

��������� ����� � ���� ������ �� ����� ��� ��� �� ��� ���� ��� ���������� ��� ������ �� ��� ��������� �� ������� �� ������ ��� ��������� � ����� ���� �� ��� ���� �� ��� � ��� ����� ������ �������� ��� ������������� ���� �������� 3�� ������� ��� �������� � � �������� ����� 3�������� 2&� �����9���� 8� � #������� ��� ��� ���� +�,,, ����������� �� � ����� ���� �� ����������� �� ���� ������� ������ ��� ��������!������� ��������� ��� ����������� ��� �� ������� �� �� � ��������� ���������� ������� �� ������ �� ������ ������ ����� � ������ �� ���� ������� ��������� ����� ��� ���6��� ���� ����� �� ��� '��* ���������������� ������ �� ��� �������� ����� ��� ��������� ���� ��� ��������� ��� 9, ��� ����� ���� 4�--� ��� ��� � ����������

������ �� ����������� ��� �������� ��� � ��� ������� ��� ����� ����$�������� ���� ���� ���� ��� ����$���������� ��� ������� .���� ����������������� ���� ��� ��� ����� ��� ������ ������� ��� ����� �� ����� ��� ��� ������������ ��� � ������ ��� ������ ������� ��� ������ ��������������� ������������ ����� ������� ���� ��� ������ ����$������ ����� �� ��� ������ ������������ ������� ������ �� ���� ����� ������ ���� ����� ��� �������� �� �����

������ ��� ���� ������� 3������ ������ ������ ��� ������� ��� ���������� �������� ���� ��� ���������� �� ������ 4�5, �� 4�5-���� ���� �� �� ������ ��� ��������� � � ������ �� ����� ����� 4�5+

�������� ��� ���� ��� ����� 5� -� ;� 8 ��� : ��� ��� ������� ��� ��� �������� ����� �� ��� ������� ������ �� ���� ������� � ��� ����� ����� 4�57�������� ��� ���� ���� � ����� �� ��������� �������� �� ������� ��� ������� �������� ����� >��� �� ����� �����������) ������ ���� ��� �����

++, (���� ���" ����

Page 352: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

������������

���� ��

�������

���

������������

�������

���

�������������

��������������

+��� ����

������"

�� �������

���

���

������

��++5

Page 353: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

�� ������ �������� � ��������� �� ��� ����������� �������� ������ 4�59��� 4�5; ��� ����� ��������� ��������� ��� ����� 5� -� ;H55� 5;H5: �������� ����

����� ���;6��� �� 6�� �������� 6�� ��������� ����� 9���� 8� � #�������

.��� ����� ���� - + 7 9 ; 8 : 4 , 5 ������

,, 9-7 957 -7 5: 55 7 - 5 8 7 55,4,5 8+ 599: 584 7; -, : : 7 ; 9 ;+ 548,,- 5:; -:,, 577: +-5 5-+ 7- ; + ; 9 7: 74::,+ -:4 59;9 -:;, 5,:+ -89 :9 +9 5+ ; + 7 ;-5:,7 -+- 78; -,74 57;, +:: 554 +, 5, + 78;8,9 54, --4 5+-9 5799 ;-, 5:9 ;9 5+ ; 5 - 7,45,; 55: 4; ;:5 5,59 9:7 --7 7: 5+ 5, - -845,8 48 7: 7+9 8;4 999 -9+ 89 5+ 9 --9,,: 9- -9 -,7 7:, 755 549 9: -: 8 - 5 57;+,4 ;4 -9 54+ 7-5 +48 -75 ;4 -: 58 5 57;55, 57 + +7 85 :, -9 57 - 5 5 -7955 59 -5 84 ;9 9; -7 9 5 5 -;85- 5- + +7 48 5-, 8: ++ 59 + - +485+ 5, ; 7, ;: 5,+ 85 -7 5+ - + +7,57 7 9 -5 +9 +7 +5 5: : 5 59859 7 5 5; 79 75 +, 57 8 + 5;55; 5, - 5, +5 +9 7, -; 4 - + 5;:58 7 5 59 5+ -5 5+ 7 855: + 7 8 -9 59 8 + ;754 : - : -; +- 78 -+ 5- + 5;545 5 5 -4- 5 - +49 5 5 -

������ 5457 8+9: 49:8 897- +4+9 588+ 94, -,9 :+ -8 5+- ++57;

.��� ��������

.��� �����������

.��� ����� ��� ������ � ���� ���� ������ ��� ���� ����� � ������ ������

� *��� �� ����������������

,, � ,�-9 �45 � 55 �

- 9 2� E��� 4- � 5- �+ ; 2� 8 49 � 59 �7 : 2� 49 5, 2� 55; 5- 2� 5+8 57 2� 59: 5; 2� 584 5: 2� 54, -, 2� -55 2��� -5

++- (���� ���" ����

Page 354: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

����� ����6��� �� 6�� �������

-;, � -8, � -:, �- + 7 9 ; 8 : 4 , 5

,, 9, - + 5 5 98,5 544 5; 8 + 5 - 5 ; -+9,- +:5 -9- 7; 5; 9 5 5 5 : 855,+ -7: 74: 545 7; -, 7 + 5 5,55,7 8- +:- -8; 8; -- 8 9 5 :75,9 +8 -:9 +58 594 7; 5- - + :;5,; 54 574 --, 5+5 97 5, 5 7 5 9:4,8 : :7 548 59, ;8 -- 7 - 9+7,: ; 74 5+; 5,9 97 58 57 - 5 +:7,4 8 7: 5-, 559 :- 54 59 9 5 75-5, 5 55 -4 +- 5, + 5 5 ::55 + -8 54 5- 9 5 ;85- 55 -5 7- -: : + 5 5575+ 5 57 5: +9 -4 9 7 5 5,857 : 5; 5, 8 8 5 7459 9 5; 5: 55 8 + + ;+5; - - 5; 4 55 5+ 9 5 + ;-58 9 7 55 8 - -45: - 9 5+ ; 5 5 -:54 5 ; : 58 + 5 5 +845 5 5 -4- 5 - +49 5 5

5,+5 5:-, 5;85 44; 748 59+ ;: -; 7 54 ;-:9

����� ����6��� �� �������� � +������

-;, � -8, � -:, �- + 7 9 ; 8 : 4 , 5

,, 9 5 ;,5 -: 5 -4,- +4 -+ 7 - 5 5 8,,+ 7+ 9+ -5 7 - 5-+,7 5- 9; 7- 4 ; - + 5 5+5,9 9 9- +4 54 9 - 5 5-+,; - -+ 79 -- 5, 5 5 5,7,8 - 54 7- 77 5+ 7 - 5-;,: 5 5, -7 -+ 58 9 - :-,4 7 59 +: +8 -5 8 7 5-;5, - - 5+ 5 5 5 -,55 5- ; ; - -;5- - 8 58 ; 5 - +95+ 5 7 + 4 : 5 - -:57 7 9 7 5 5759 - ; 9 5 - - 5:5; 5 ; : 7 ; - - -458 + + 8 7 5 5:5: + 8 9 5954 5 + 5, + 5 5:45 5 54- 5 549 5 5

57+ -94 -44 -++ 5+7 7+ -+ ; 7 5577

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +++

Page 355: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

������������

���� ��

�������

���

������������

�������

����

�������������

��������������

����� ��� 8� � �������� 6�� �������� 6�� ���������� ��� "�� ��� ������� :��� 6�����

.��������

.��� 1���� �5 �������� �����

�������� � � 9 ;H8 :H4 5,H55 5-H5+ 57H59 5;H58 5:H54 -,H-5 -5

,�-9 ;�5-8 8�5;+ ,�-;7 ,�595 ,�5,; ,�,+; ,�,57 ,�,-- ,�,5- ,�59; ,�5,- 57�59+,�9 ,�8,; 5:�488 -�--7 ,�;5- ,�-49 ,�,:: ,�,99 ,�,-: ,�,-7 ,�,7+ ,�:;+ -+�4595�, 5�878 +;�8;: 58�;48 7�,-4 5�+7- ,�7:9 ,�57; ,�,;5 ,�,7, ,�,85 ,�+49 ;-�8:55�9 -�5+; 54�9,8 +7�988 5-�7-+ +�-74 5�,85 ,�+:, ,�57, ,�,79 ,�,-4 ,�,;; 8+�;-+-�, 5�8-5 9�;+: -+�,-, 58�,94 9�+99 5�7:8 ,�7+, ,�5++ ,�,9, ,�,57 ,�,57 97�4-5-�9 5�-8- -�+74 5+�5,5 57�4;: 8�-+; -�-,8 ,�8-9 ,�545 ,�,;5 ,�,-5 ,�,58 7-�57:+�, ,�4;; ,�47, ;�+7, 5,�5:8 ;�9-4 -�7+8 ,�878 ,�547 ,�,99 ,�,,4 ,�,,4 -:�75++�9 ,�877 ,�999 +�885 8�,:, 9�+9+ -�97+ ,�:;, ,�--9 ,�,:, ,�,,8 ,�,,8 -5�--97�, ,�7+8 ,�-+: 5�48+ 7�5-: +�87: -�,5: ,�;4, ,�-88 ,�,:8 ,�,5- ,�,,9 5+�;5+7�9 ,�975 ,�--- 5�;7- +�9:, +�+;8 5�44- ,�:-4 ,�+78 ,�5,; ,�,5; ,�,5- 5-�;979�, ,�5-: ,�,+: ,�-+; ,�;-7 ,�;7: ,�+;- ,�59: ,�,7, ,�,,9 ,�,,8 ,�,,9 -�-959�9 ,�,48 ,�,79 ,�--, ,�98; ,�;,+ ,�+48 ,�-5- ,�,;- ,�,,8 ,�,,9 ,�,,+ -�--8;�, ,�5,- ,�,99 ,�+7- ,�:77 ,�4;8 ,�9:; ,�-9: ,�5,- ,�,-: ,�,,- ,�,,8 +�-4+;�9 ,�,8; ,�,98 ,�-4+ ,�;:8 ,�4-8 ,�9:7 ,�-8; ,�5,8 ,�,-+ ,�,,+ ,�,,8 +�,7,8�, ,�,78 ,�,-; ,�5-, ,�+78 ,�+9, ,�-+7 ,�55+ ,�,7, ,�,,8 ,�,,, ,�,,- 5�-:;8�9 ,�,94 ,�,,4 ,�574 ,�+9, ,�7+8 ,�-4: ,�59: ,�,;: ,�,5; ,�,,- ,�,,9 5�995:�, ,�,;5 ,�,5; ,�,:5 ,�-8- ,�+58 ,�+5; ,�5-+ ,�,8+ ,�,5, ,�,,4 ,�,5- 5�-4,:�9 ,�,-4 ,�,,+ ,�,98 ,�5-, ,�5:4 ,�5;+ ,�5,- ,�,74 ,�,,8 ,�,,9 ,�,,+ ,�8-84�, ,�,-+ ,�,,+ ,�,+5 ,�,:8 ,�584 ,�57, ,�,;- ,�,7- ,�,,8 ,�,,, ,�,,9 ,�9844�9 ,�,97 ,�,5, ,�,99 ,�54- ,�+-5 ,�-87 ,�5;5 ,�,:9 ,�,98 ,�,-: ,�,57 5�-95 5, ,�,,, ,�,,, ,�,,7 ,�,,8 ,�,59 ,�,-7 ,�,,9 ,�,,, ,�,,- ,�,,- ,�,,, ,�,94

������ 58�,8+ 4-�;54 5,;�548 8:�+-+ 75�9++ 58�87- ;�9,7 -�-:; ,�8-4 ,�775 5�99+ +;9�,,,

M*��� �� ����� �����������

++7

(����

���"����

Page 356: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

������������

���� ��

�������

���

������������

�������

����

�������������

��������������

����� ���)3�������� ���1���� �� ���������� �� ��� ����& ������� :��� 6�����

.��� .��� 1���� �5 �������� ������������������ � 9 ;H8 :H4 5,H55 5-H5+ 57H59 5;H58 5:H54 -,H-5 -5

B� �� ,�9, 9�5:8, ,�+:;7 ,�5+;7 ,�,8:9 ,�,-97 ,�,5-9 ,�,5-- ,�,,88 ,�,;99 ,�59,, ;�,;5;,�9H5�-9 5+�4+,: 9�7,85 5�-9,: ,�7++; ,�59+7 ,�,959 ,�,--+ ,�,59: ,�,-:- ,�-8+: -5�9;8+5�-9H-�9 8�7++: 5:�55:; 5,�775- +�79-7 5�,+77 ,�++,: ,�5,7+ ,�,+9; ,�,59+ ,�,-95 7,�4459-�9H7 ,�8:4: 9�,,,+ 8�94:+ 7�4-+- -�,5,, ,�;998 ,�5:9, ,�,94- ,�,,45 ,�,,88 -5�-+:+7H; ,�5-4, ,�4-47 -�,87: 5�4454 5�5988 ,�7887 ,�5:-7 ,�,9,, ,�,,44 ,�,,8; 8�,5,5;H4 ,�,+4: ,�-958 ,�;+97 ,�84-9 ,�9997 ,�-;77 ,�559: ,�,--8 ,�,,99 ,�,,44 -�;4+54H57 ,�,,++ ,�,-,4 ,�,;45 ,�5-,5 ,�5,+4 ,�,9;7 ,�,+,- ,�,58: ,�,,:- ,�,,78 ,�7+7;57� N ,�,,,9 ,�,,,- ,�,,57 ,�,,5- N N N ,�,,,- N ,�,,+9

������ -8�95+9 +,�5574 --�-,;- 55�84+; 9�,757 5�:7:8 ,�;9-- ,�-,:: ,�5754 ,�78:: 5,,�,,,,

������"

�� �������

���

���

������

��++9

Page 357: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

������������

���� ��

�������

���

������������

�������

����

�������������

��������������

����� ���!3�������� ���1���� �� ���������� �� ��� ����& :��� 6�����

.��� .��� 1���� �5 �������� ������������������ � 9 ;H8 :H4 5,H55 5-H5+ 57H59 5;H58 5:H54 -,H-5 -5

B� �� ,�9, 8�57;9 ,�9-:7 ,�5;,: ,�,84- ,�,+5: ,�,578 ,�,57, ,�,,:+ ,�,:8; ,�-+4, :�+5,+,�9H5�-9 5:�;45; ;�:877 5�7;5; ,�7;5; ,�584: ,�,;5; ,�,+99 ,�,59: ,�,+4- ,�+8:9 -:�544;5�-9H-�9 :�;749 54�5::5 4�8;,4 +�,;++ ,�4,9; ,�-4;4 ,�,4;8 ,�,-;4 ,�,5,7 ,�,-4, 7-�,-8+-�9H7 ,�;+84 +�84;5 9�7:-8 +�77;9 5�7-45 ,�7948 ,�5+;: ,�,7-, ,�,,;8 ,�,,;, 59�77+97H; ,�,:;+ ,�9;7; 5�-987 5�-544 ,�8,7, ,�+,,9 ,�557+ ,�,++: ,�,,8; ,�,,97 7�-4+:;H4 ,�,-9: ,�57;: ,�+7:; ,�7758 ,�+,9- ,�5795 ,�,;57 ,�,5-; ,�,,+4 ,�,,98 5�74;:4H57 ,�,,5: ,�,557 ,�,+;- ,�,;57 ,�,9-, ,�,+-, ,�,5;+ ,�,,:- ,�,,7; ,�,,-7 ,�--;+57� N ,�,,,- ,�,,,5 ,�,,,; ,�,,,; N N N ,�,,,5 N ,�,,5;

������ +9�-+47 +5�55,, 5:�9,:+ :�887- +�;,:5 5�+5,9 ,�789, ,�578; ,�5;,5 ,�;;;, 44�444-

++;

(����

���"����

Page 358: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

������������

���� ��

�������

���

������������

�������

����

�������������

��������������

����� ���43�������� ���1���� �� ���������� �� ��� ����& ����� ����

.��� .��� 1���� �5 �������� ������������������ � 9 ;H8 :H4 5,H55 5-H5+ 57H59 5;H58 5:H54 -,H-5 -5

B� �� ,�9, 5,�,;:8 ,�99:+ ,�5977 ,�,858 ,�,-8- ,�,558 ,�,,:8 ,�,,8; ,�,494 ,�-777 55�-7:;,�9H5�-9 --�-5:, ;�4-++ 5�7--+ ,�7+99 ,�5;9, ,�,97; ,�,-;: ,�,5-+ ,�,+47 ,�+:8: +5�;:9,5�-9H-�9 :�;:+4 5:�5;,: 4�,4+4 -�4+:4 ,�:4++ ,�-:5; ,�,::4 ,�,--- ,�,,84 ,�,-+, 7,�5477-�9H7 ,�9777 +�,7+; 7�745+ -�45;+ 5�-+4: ,�7,5, ,�5--, ,�,+-- ,�,,9, ,�,,74 5-�:,,97H; ,�,;45 ,�+::+ ,�:7+8 ,�:;55 ,�9-57 ,�--77 ,�,:;; ,�,--4 ,�,,79 ,�,,++ +�,-9+;H4 ,�,--+ ,�,4-: ,�-5;7 ,�-;+- ,�5:7- ,�,4,: ,�,754 ,�,,:5 ,�,,+- ,�,,+7 ,�4-;+4H57 ,�,,57 ,�,,;8 ,�,5:; ,�,+5; ,�,-9: ,�,588 ,�,,47 ,�,,77 ,�,,-+ ,�,,55 ,�554,57� N ,�,,,5 ,�,,,5 ,�,,,+ ,�,,,+ N N N ,�,,,5 N ,�,,,4

������ 75�;,8: -4�58+4 5;�-7,: 8�95:8 +�,985 5�,:57 ,�+:77 ,�5,4: ,�59:+ ,�;;84 5,,�,,,5

������"

�� �������

���

���

������

��++8

Page 359: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

�� ���

�%/ .'CA

��� ��� �"���� �� ��� ��� � ���� ������� ������� ��� ����� � ����������� ��� ������ �� ��� ���� !� ������ ������ ��� ������� �� ����� ����� ��������� ���� ��� �������� ���� ������� �� ��� ���� ��� ��� � ��� ���� ���������� ��� ��� ������ ���� ��� � ��� ���� ��� ��������� �������� �� ��� ��� � ������� ����6�� �� ��� (������ #����� ���

������� , �� 5- ���� �������� �� !����� 3� ����� D������� � 5:,;� ,�������� �� � ��� ��� ���� 5- �� � ��� �� ������� ����� 2�������� ��������� �� ���6 ��� ������ �������� ��� ����� ������� ��� ��� ����������� � ����� 4�58 ���� ��� ���� ������� �������������� ��� 6����� �������� �� ���������� �� � ����� �� ; � ����� ��� ��� �������C� 6��� ������� ����� ������� ��� ������ �� � ��� ��� ��� ����� �� ���

��������� �� ����� 4�-+ ����� � ���������� ������ �� ��� '��* ��� ������� ���� �� ����� ��������� ���� ����� ������� ��� ���� ��� ������ �����4�-7 ����� ��� ��������� �� ������� � ���� ��� ����� � ��� C����!������

����� ���5��� (������ #����

���� 2���� �� �"��� ��=��

, *��� 5 ,�+5 E��� �� 5H+ ,�+H5�9- E��� ����(� 7H; 5�;H+�++ F����� ����(� 8H5, +�7H9�77 <������� ����(� 55H5; 9�9H8�49 ����� ����(� 58H-5 :�,H5,�8; 3����� ����(� --H-8 5,�:H5+�:8 C��� ���� -:H++ 5+�4H58�5: F��� +7H7, 58�-H-,�84 3����� ���� 75H78 -,�:H-7�75, 3���� 7:H99 -7�9H-:�755 ?����� 3���� 9;H;+ -:�9H+-�;5- %������ ;7 O ���� +-�8 O ����

��� ��� ������ ����� ��� ������ !� ��� ������ �� ��� ������ ���������� ������ � (��� ��� �� � �������� ����� � ��� 3������ �������������� ����� � ������ ��� �� 5,� ����� ��� ��������� ��� ��� ������� ���� ������ ��� ����� � ������� �� �� � ���� ��� ��� 4�-9� '� ��� �������� ���� ����� ������ ������� ��� �� ����� ; ��� ��� ���� ���� �������6��� �� ��� D������� 3��� �� � ����� �� ; � ����� ��� ������� !������� � ��� 4�-9 � � ���� ����� �� ��� ������ ������ D����� �� ���������� �� ��� ����� ��� ������ � � �������� �� ��6�� ���� � ������������

++: (���� ���" ����

Page 360: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

��� ������ ������� ����� ���� 5,, ����� ��� ���� ������� �� �� ������ ���� ��������� �� ��� ������ ��������<��� ���� �"����� �� ��� ��� ��� ���� �� ��� ��� �� ����� ���� �� ���

����� ����� ������� �� ��� ���� ��� ��� �������������� ��� ���� ��� ������������ �� ��� ����� ��� �� ����� �� � ������� �� ��������� �������� ������� ���� ��� �� �� � ������ ������� ����� ��������� �� �������������� � � ���� ����� ���� ��"�� ��� ������� �������� �� ��� ������������� ���� ����� ������ ���� ���� ��� ������ � ������� ������� ���������� ������� � *������ 7�!������ ���� �"���� �� ��� ���� ������ ��� � �� �� ��� ���)� ���

������ � �� ���� ���� ��� ������� ���� ��� ������������� ��� ��������� ��� ������ ����� ��� ���� ���� ���� �� �� ��� ����� �� �� �� ������ ������ ��� ���� ����� ����� �� � �� ��� �������� �� ���������������� � ��� ��� ����� ������ �� ����� �� ����� ���������� ������� �� ��� ������� � ����� �� ����� � ������� ����� �� ������ ��� �����$���������

+��� ���

+��� ���)

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ ++4

Page 361: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

!<D'/C� !'0

! ��� � ��������� ������� � ��� "���N�� ��� ��� ����� ������ �������� ��� ��� ����� ������� D����� ��� ���6 ���� �� ����� � ��� ����������� ���� ��� ��� ��� ������ �� ��� � ��� ������ ������� �� ����������� ����� ���� ������� '� ��6��� ��� ����������� ���������� �� ��� ���� � ��������� �� ����� ������������ ��� ���� ��� �� ��� ������ �������� � ������ �������� ���� ��� ������ �� �� � �������� � ��������� ��������� �� ������ � ��� ������� ��� ��� � ���������� ����� � ��� ���������� ��� ��� �������� � � ������ �� ��� ���� ��� �� � � �������� �� ����� �������������� ���� ����� �� ������� �� ���� � >��� ����) ��� � >��� ����)������������3������� ������������ �������� �� ��� BP <����� �� A����� �� ����

���������� �� � ����� ������ �� ��� ����� �� ������ ���� �� ��� ���� ������� � ����� 4�5:�

25

20

15

10

5

0 60 80 100 120

Wind speed (Knots)

Hei

gh

t ab

ove

surf

ace

(m)

+��� ���! $������� �� ���� �"��� ��� ����� ��� � ��� ������� �������� ���� �"��� �;; %����

+7, (���� ���" ����

Page 362: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

����� ���7#������ ������� ������& >� ������ �� �������

0���� !������ ����3����� ����������� ��*�

!������ ���.���� ����������� ��*�

!� A��� ��� !� A��� ���

A������

.������

.���� ��������� ������

A������

.������

.���� ��������� ������

/������ ����� +7�9 +, ++����� +5 -8 +,����������� +, -7 -4��������� .���� �7 N �-3��$!�� .���� �5, N �5!�� ��� !����� .���� �-4 N �-

��� �� �������� ���������� ������� ���� � ����� 54�54 ��� ����$������# 6����� � ����������� ��� ��� ���������� ������ � ������� *������

����� ����

A�� ������*�

.�� ������*�

0������ �������L�

0�� 3�� ��������� ������� +- +, :92���� ��������� ������� +5 -8 8,/������ ������ ���� ������� ��� ��� ��� +- -4 8:

����� ���;<-���� �������� ��� ��"������� ��*�

%������ !� ���

����� �9- �+:!�� �7, �+,

����� ������������ ��� �������� �� ��� ��� ����� � � ������ �� �������� �� ������������ ��� ������� �"������

��� ��� ������ �� ������ �� ����� ������� ��� �� ������� ��� ��� �������� � ���� ������� �����������#

��� ��� ������ �� ������� �������� ��� �� �� ��������� @���6��#��� �&��� �� ���� �������#�� � ��� ������ �� �� � ��� �� ��� � ��� ������ ��� ���� ��� �������� ��

������� ������� �� ����� ��� �*������ 7�� ��� ��� ���� �� ����������� ��$�� �������

��� ����� ����������� �"������

��� ������ �� ����� ��� ���� ��� �������#��� ��� �&��� ��� ��� ���� ��� ����� ������ ����� �������� ���� �����

������� ��� �� �� � ���� �� ����� + ��� ��� �� ����� � ��� �����

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +75

Page 363: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

������� ��� ��������� �������� ��� � �� �� ����� ������� ��� ���������� ��� ��� ����� ��� � ���� �� ���� ������ ������ �������� ����� ������� ����������� ������ ��� �� �������� �����#

��� ������� � � � ��� �� �� ������� ��� � �� ��� �� ���� ����� ������������ ������������ �� ��� ��� � ���������

D��� �� ��� ����� ������������ �� ���� �������� �� �������� ���������� ������ �� �������� ����� ��� ������� �������� ��� @���� �������������������� � ������ ������� ��� �� ��� ����� �� ���� �� ������� �����$��� �� �������� �� ��� ����� �� ������� �� ��� ��� ����� ��� ��� �� ����� ���� ��� ����� �� �������� � ��� ��� ���� ����� ��� �� ����� ��� ��������������� �� ���� ���� ������ ����� ������������� 3������� � ��� ��� ����� ��� � � ������ ������� ��� ��� ���� ��� ���� �� ���� � � ���(����� ��������� ����� ������������ ��� ���� � ��������� ��� �������� ��� �����

������� �� ��������� �� �� �������� ������� �� ��� ��� ���������� �������� ����� ����������/������� ������ �� ������ � ������� ��� �������� ���6������

��� � ������� ����� ��� ������ ����������� ���� ��� ������ �� � ���������������� ������ ���� � ������� ����� ����� ��� ����������� � ������"����� �� ��� ���� ��������� �� �������#

��� ����� ��� ��@���� �� ������������ ��� ������� � ���� �� ����� ����������� �������� � ��� ���� ��� ��� ����� �������#

��� ����� ������� �� ����� �������� '� ��� ��� ��� ���� ������ ������ � ����$���� ��� ���� ��� �������������������� ����� �� ��������$����� �������#

�� � � ��� ����������� ������������

��� ����� ��� ���� �� ���� ��� ��� �� ��� ������ ������� ��� ������� �� ����� ��� ������ ���������

*E'<!�'* /K�0/</3

��� ������� ���� ����� ��� ������� ���� ������� �������� ����� ������� �� ��� �� � ��� ������� ����� ��� ������� ���6�� �� �� ������ D����3�������� 3��6����� ��� ��� <'E 3��6����� �� ��� B3! ��� ������*��� � �������� �� ������ ���� ��� ������ ���6����� ��� �����

��� ��� ����� ����� ���� ������� �� ������� ��� ��������� ��� @���� �������������� ��� �� �������� ��� �� ������ � ������������ ��� ���� ����������� ����� <�������� �� ������� �� ���� ��� �� ���� ������� �������!������� ����� ���� ���� ������� ���� ��� ���� �� �� ����� ����������������� �� ��� ����� 3��6����� ��6�� ���� �������� ���� ����� �� ������ ����� ����������� �� ������ ��� ��������

*���� /�������� ������ �� ���� �� ������� ������ ���������� �� �������$��� � � ������ ������� ������� �� ,�:���� �� -7�* ��� � ��� ������� :�� ��� ������ �� 5, �� ��� ��� � �� +���� ��� ������ �� - ������ ���� ������ � 5:,��� �� ��� ��� 5 ����� A���� ��� ����� �� ������ ������� ���� ����

+7- (���� ���" ����

Page 364: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

?����� /�������� 6���� � ��� ���� ���� ����� ���� ����� ���������� ������� ��� �� � ������ ���� �� ;�7��� ��� � ����� ������ �� -7 ��-

*����������� 6����� ��� �������� �� ������� ����� �� � ��� -9��� ���8, ��-� 3�� ��������� ���� �� ���� �� ������ � ����� ������ ��5-, ��-� /�������� 6���� ��� ��$�� ������ ������ �� ���� �� ����-9�� � ��� �����

0���� /������� ������ �� ���� �� �������� ������ ������ �� ������������ ���������� � �������� ��� ������ �� ; �� -9��� ��� �� ������ 57 ��-9��� ������� 8 ���

0��� ������ /������ ��������� ������ ����� ����� ��� ������ �� ��������� ���������� � � ������� ������ ��� �� ��� ����� �� +,�� ��� ������� 5 �� ������� �� 7,��� ���� ���� ����� ������ ����� ��� �������������� �� ���������� � ��� �� ��� ����� �� +;�� ��� ����� ��5 �� ������� �� 97���

,���� ��� �������� .�� ����� ���� ���� �� ���� � ���� ������� ����������� �������� ��� ������� �� �������� � ����� ��� ������� ����� ������ ��8, 1� ���� ��� +9,�� ��� ��������� �� 57, 1� ��� 59���

#���� ��������� A��� ������� � � ������ ������ ��� ������ � ������������� ������������ �� �� �� 9,�* ��� � ������ �� �� ������ ����� ���������� ;,�* ��� ����� �� �� /������� ������ �� ������� �� �������� ��������� ������� ������ ���� ����� ������� ��� � ��������� �� � ����"�� �� 55-,.�- ���� ��� 7 ����� ����� � ����������� ��� �� ����� -,�*�� ������� ��������

����� ������ <���� ���� ���� �� ���� �� ���� ��� �������� ���������� ��������� F����� ��������� ���� ����� ��� ������� ���������� � ������� ���� ;9 ��� ��� ��� ��� ����������� � � ��� ����� , �� 9, �*�<��� ���� ������ ���� ��� �� ������� ���� 49 ��� ��� ��� ����������� -,�� +9 �* ��� ��� ���������� � ��������� /�������� ������ ��������� �� ������ �������� �������� �� � ����� ������ ���������� ��� -: ���� �:7 ��� �������� ����� ������ ���������� �� ����������� <����� �� ������ ��������� ���������� ���

��� ���� ���� �� ��� �������� ���� �� � ����� C������ ������� ��� ������� ������� ������� �������� ���� ��� ���� ����������#

��� ������� �� �������� ��� ����� ������ ������� ��� �� ���� �� ����������#

��� ������ � ���� ���� ��� ������ ��� ���� ������� ����� ����� ������$�� �������� �� ����� ������� ���������� �� ������� �����

������� � ��������

����� ��� ������ ������ ��������� ����� ������� �� ���$����� ��� ������ �������� �� ��� �������� ���� ����

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +7+

Page 365: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

��� ��"� �� ���� � �������

��� ������� �� ��� ��� ������ ��� ���@����� ����� ��� ����� ���� �������� ��� ����� ����� �� ����� �������� �� ��� ��� ����� ������ �������� ��� �� ������ �� ��� ���� �� �������� ������ ������ ������� �� �� ��������� '� ��� ������ ��� �� ������� ��� ��� ������ � ������� ������ ���������� �������� ��� ���� � ����� ������� ���� �� �� �� ��������� ?����� ������ �������� ���� ��� �������� ��� ����� �� ����������� �� ���� ���� �� ������ 2�� ��

A���� � ������� +�,-$�

�2�5-

����� � ��� 2 ��� � ������ ��� $ � � �����!������� ���� �� ���� ��� ��� �� ��� ��� ��� ���� ��� ���� ���

�������� � ����� ��� ������ ��� 8�9� �� ����� ��� ��� � ������ � :�9��� ����� � � �������� �� �������� ��� �������� ��� �� ���

��� 8��� �� ���� � �������

��� � ������� ����� �� ��� ���� �� �������� ������ ������� �� �� ��������� !� ��� ������� ����� ��� ��� � ���� ���� �� �������� ����$������ ����� ���� ��������� ������ �������� �� ������ '� ��� �� ���������� ����� ����� ���������� ����� ��� ���� ��������� �������� � ��6����������

��� 0���� � ������� ��� � �� ���� ����

<��� ���� ����� �� ��� ��� �� �������� �� ���� ����� ������ � ������������� B����� ��� ����� ����� �� �� ������� ��� ��� ���� ����� ��� �������� ������� ����� ��� ����� �� ��� ����� �� ��� ��������� ������ ���� �������� �� ���� �������� ���� �������� ���� �� ������ ����

��� 2����

��� ������ �� � ��� ��� �� ����� �� ��� ������ ����� 6����$��� ������ ����� � �������� �� �� ��� ������ �� ���� �� �� ������� ���������

��� ������� ������ ���

! ���� ����� ���� ������ ��� ����� ������ �� ��� ���������� ��� � �� ����&��� �� �������� ���=�� ��� ���� ���� � ���� �����

��� <�������� ��� ��� � �� ����� ���� ���� �� �� � ����� �� �������������� ! �������� ����� ������ ���� ��� ��� ���� ��� �������� � ����������� ���� '� ����� � � ����� �� ���� ���������� ��� ��� �������� ����� ��� �� � ��� ���� ���� �������� �� �� ����� ���� ���������� �������� ������� ������ ����� ����� ������ �� ����� ������ ��� ������� � ����� ��� � *������ 9�

+77 (���� ���" ����

Page 366: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

��� !����� ������� ������ ������ �� �� ������������� ������� �����$������ ���� ������ ����� �������� ���� ���� ��� ������ ������� '� ��������� ��� ������ �� ��� ������ ������� ��� �� ���� ���� ���� �������� ��� ��� ����� ������ �� ����� ������������ ������ ��������

�������

��� ����� �� ��� ������ "�� �� � �������� � *������ 5-� !� ��� �� ��� �������� � �������� ��� ������� � ������� ��� ��� � ��� �� ��� ����������������� ��� ������� �������� ��� �������� � � ����� ��&��� �� ������ ����� �����

������� �� �������� ��� �������� ��� ����� �������� ���� ����������� � ����� �� ������ ����� ���� ������� �������� ������ <��� ������� ������������ �� ����� ������ �� �������� ��� ��� ��������� �� ���� ���$���� ����� ��� ��� �� � ������ ���� ���������� � � ����� �� ������ ��� ���� �� ����� 6�����# �����

����� ��� �������� ������ �� ������ �� ������ �� ���6���� ������ ���� ����� ��� � ��� ��� �������� ���� �� ���� �� ������ ����� ��������� ����������� !���� ����� �������� ����� ���� �� ������ ������ ����� ��� ������� ���� ���� �������� ��� �������� �� ������ ���������� ���� �� ��������� 6����� ��� ��� �������� ���� ����� ����� ��� ���� �� �������

������ ���������� ��� ���� � ����� 4�-5 ��� � ����� �(� ������� ��������� ��������� ��� �� �� �� �� 5�9 ���� ����� �������� ������� ����������� ������ ���� ��� ����� �� 3�� 3���� 8�

����� 4�-5

0��� 1�� I�� %����

1���� ��� 5, 9H;�9 8!������� ��� 5:� :� +�9�!�������� ���-� 5�89

!� ������� � ��� �� ��� ���� ���� ������ ���� ���� ������ ���� ���@�� ������� ����� ���������� ����� ������ ��������� � ������� � ��������������� ��� ����������� .���� ��� ��������� ���� � ���������� �������������� ����� � ���� ����� ��� ������ �� ���������� �� ���� ��� ��������� ��� �������� ���� �� ��� ����������� ��� ���@�� �������������� ���6��� ��� ������ ���� ��� ������� ���������� ��� ���������� ������� ������� ������� ������ �������� ��� ������� ��� ����$���� ��� ��������� �� ��� ����� �� �� �� ������� ���� ���� ��� �����$����� ���� ����� �� ������ ����� ������ ����� ����������'� � ��� � �� ���� ������ ���� �� ��� �������� ��� ���������� ������� ��

��� ����� ���� ���� ����� ��� ������� �� ������� '� ��� ��������� �����$���� ����� ��� �� ��� B3 *���������� � ������ �� >���������� ��������)���� ���@�� �� ���� ������ ����� �������� C��� �� ����� ���@��� ������

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +79

Page 367: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

�������� ������ ���@��� � ��� ���� ������� ��� ��� !�� ��� ���������������� �� �� �������� �� ����� ������ � ���@��� ���� ������� ���������� ��� ��� ������ ��� �������� ������ ���� � �.��� � ��� ���� � ��� ������ ������ ���� ��� ��� ������ �� �����

������ ���������� ������� ���������� ���� ���� � ��� '� ������� ��������� �� ������� ���������� ������ ��� ���� ��������� ������� ����� ���� ����� ��� ����� ��������� ���� ����� ����� �� � �������� �� ������ ����� ��� � ������� ��������� ���� ���� ��� ��� ���� ���6���������� ��������� ���� ���� ��� �� ����� �������� �� ����� � � ��������� ���� ��� 4�-;��

+��� ���4 ����� ���%���� ���������

! ������ �� ����� �� �� �� �� �� ������ ��� � ��� �� ������ A���� ���������� ������� �� ������ �������� � � ��� ���� ������� ��� ��� � ���� ����� ���������� ���� ��� ������ � ��� ������ �� ������ � ������ ��� ���������� ������ ��� � ��� ��� ������� �� ������� ��� ���� ����� ����������� �� �������� � �� ���� �� ����� ����� �� ��� ��� ��������� �� �� � ������ ������� ��� ������� ���� ���� ������ � �����(�� �������� ��� �������� ���� ���� � ������ ����������� � ��� ������� ����� ��� ������������� ��@���� ����� �� @����� ��� >�����$� �) � ������� ����� ��� ��� ����������� ��� ��� ������� � ������ ������� ���������<����� ��� ���� ��� ���� � ���� � � ����� ������ ��� ���� �� � � ���

����� �������� ���� �&���� ���� ����� ����� ������ ����� ��� ��������� � ������������ �� ��� ��������� ���� � ���� ���� �&��� ���

+7; (���� ���" ����

Page 368: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

���������� ��� ������� � �������� ������� �� ����� ��� ��� ��������� ���� ���� ����� ��� ������ 3�� ���� *������ 5-�

��� ���

'� �� ���� ���� �� �� �� ����� ��� �� � � ����� ���������� ���� ������� ���� ����� ������G *������ ��� ��� ����� ������ ��� ���� ��������������� ��� ���� �������� �����

��� ��� �� ��� ������ ��� �������� ��� ����������� ���� ��� ���� �������� ������� ���� ��� ���� ������ ������� ��� ���������� ��������������� ��� ���� ���� ���� ����#

��� ��� �� ��� ������� �������� ��� �� ��� ������ ��� ������� ������ �� ����� ����� ������#

��� ��� �� ��� ������ ��������� ��� ������ ������ ����� ������� ��� �������� ����� ������ ������#

�� � ��� �� ��� �������� �� ��� ������ ���� ����� �� ������#��� ������ ����� �� ��������

1�� ���"�� ��� ������������ ������� ����� ����� ��� ������ �������� ������� *������� �� �������� ��������� ������� ������ �� ��� ������������ 2��� � ����� ����� ��� �� ��� ��������� � ��� ����� ����� ����� �� ��������� �� ���� ����� ����� �� ������ ��� ������ ��� ������ �������� ������ �������� � ��� ������ ���� � ����� ����� ������� ������� �� � �������� �� ������ ������ ��� ����� ������� ��� � ������������ ,�+�+ �� ����� �� ��� ������ ��� ������ '� �������� ��� ������ ������ ���� ��������� ���� ����� ���� �� 6����� � �� ��������� ��������/������� �� ����� ��� �� ����� >����) ��� ����� �� �������� ���������.�� ���� ��� ����� ������ ������ �� � �� ������ �� ���� ����������� ��������� ���� �������� ������� ��� ��� � ��������� <��� ����� �������� ���� �� �� � ���� �� ����� � ��@����� ��� �����$������� ��� �������� ���� ����� � *������ 57�

���"������ � �������� �� ����� �� � ����������� � ������� '�������'��������� ��*�� 1��� ����� ����(�� �� ,�* ��� ���� �� 5,,�* �� ��� ������'� � � ����� ��������� ���� ��� ����� ��� �� � ����� ����� ������ ����

��� ��� � ������ ��� � ������ ��� ���� ����� ��� ���� ��� ������ �� ������������� �� ��� ���� ��� ������ �� ��� ���)� �������� �� ��6�� �������$���� ������� � � �������� �� �������� ������� ����� ���� ��� �� ������"������ � ���� �������� � ���� �� �� � ����������� ��� � ��� ���� ��������� ����� �� ������� ��� � �� �� ������� ���� � ����� ���� ���� ��� ����� ����������� � ����� '� ���� ��� ���������� ����������� � �������� � ��� ������� ��� ���� ������ ��� ����� ��"�������!������ ����� �������� � ���� ��� ����� ���� � ��� ������� ��� �

������ ��� ������ �� � ����������� ������� ���� ���� ��� ����� ��� � �� ��������� �� ��� �� ���� ��"������ ��� � ���� ������� �� � �����������

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +78

Page 369: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

��� �� ���� ������ �� ��� ����� ��� ���@�� �� � ����� �� ������� '��������� ���� ��� ��� ���� ����������� �� ����� �� ����� ���� ��� ��� ������� ���� � �������� �� ������ !� �� ���� ���� � ����� ������� �� ����������� �� � ���� ������������ ��� ����� �� ������� ������ ��� ������ ������� �� ����� ���������� ���� � ��� ���� ��� ��� ����� ��� ��� ��������������� ��� ������� ��� ��� ���� ����������������� ��� ������ �� ����� ������ ������� � �������� � ������� �� ���

������ ������ ��� �� �� ����� �� ���� ������������ ��� ���� � ������ ��� ����� � ������� ��� ����� �� �� �� ���� ����� ������ ������� ���������� ������������ '� ��� ����������� �� � ���� ������ �� �� � ������������� ���� � ��� ���� ��� �� ������ ������� ��� ������� ������������ �� ����������� ��� ����������� �� ��� ��� ������� � ���� ����� ��� "��� ��� ���� ������ �� ��� '� � ��� ����� ��� ��� � ���������������� ��� ��� ���� �� ��� �� � ��� ����������� ����� ��� ������� ��� ����� ���� ��� � ��� ����� ��������� ��� ������ � ������ ����� ������������3�� � ����� ����)� ������ ������� ���� ������������ ������ ��� ��

��������� � � �&��� �� ��6�� ������ � ����� �� � ����� ���������� ��� ����� �� ������ �� �@��� � ��"������ � ��6��� �� ��� ����������� �� �������������� �� ��� ������� ��� ���� ����� �� �������.��� � ����� �� ����� � ������� ��� ����������� ���� �� 6��� ��� ����

������ ������� ��� 5,,�*� ���� ��� ����� � ������ ��� ������ �� ��������������� ����� ��� �������� ���� ��� ����� ���� � ����������� ����� ������ �������� ��� ���� � � ������ ���������� ��� ���� ��� ����� ���� ������ �� ����� � ����� ���� ��� ���� ����� ������ ��� ��� �� ����� �������� � ���� �� ��� ��� ���� ��� ��� ���� �� ������� ���� � ��� @�������� ����� ����� ���"� ��� ��� ��6����� �������� ��� �� ������$

�� ������� ����� ��� ��� �� ��� � ��� ����� �� �� �� �������� ������ �*������ 57�

��������

����� � � ���� ���� ��� ����� ����������� �� ���� � ����� ����� ����������� � ����� ���� ��� � ���� �� �� ����� ��� �&������E��� � �� ������������ ������� ��� ��� ��� �������� �� ������� �

���� ���� �� ��� ������� ������� 8;,,!Q ��� +:,,!Q � '� ���� !Q ������ ����������� ��� � � ����$������ �� 5,�5, �� ��� ������ �� ��� ������� �� ����������� � ����� �� ����� ��� ��� ���� ��� ��� ��� ���� ��� ������� ������� ����� ���������� 0������� � ������� �� ������ ��� ������� ���� �� ���� ��������� '������� ��� ������ ���� ���� �� ��������� ��� ���������� ! ��������� � ��� ������ �� ������� ������ ������ ��� ��� ���� ��� ����� �� ������� �� ��� ����� ���� � ���� ����� �� ��� �����$����� ������� �� �������� �� ��� ������� ��� ������� �� ��������� � ��6��� ���

5 ���- � 5 ��� � 5 �����$�����

+7: (���� ���" ����

Page 370: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

3�������� ��������� �� ��������� ��� ������� ���� ��� ���� � ����� 4�--�

����� ����#������� �������� �� �����������

3��� ���- 3��� ���-

1�������� ���� 89 C������ 5,:A��� ����� 5,:H5;5 /���� ����� 5;5H-59E������ 89H5,: D���� ����� 5,:1���������� --H97 F������ 5;5������ 89 E������� 5;53���� -59 3����$����� 89

3�������� ���� ���� ��� BP<����� �� A����� ��� ���� � ����� 4�-+N���� 6����� ������ �� ��� ����� ��������� ����� ��� 3���� 6����� ��� ���� ���������� ����� ��� �� ����(���� ���� ������ ���� ��� �� �������� �������� ��� ������ � ���� �������� '� ��� ���� ��� �������� ���� ��� ��������� � ���� ���� ��� �� ��� ��� �� �� ��� �� ���� ���� �����'� ���� ����� ������ ��� �� �������� �� ������ � �������� ����� ��� �

����� ���� ��� ���������� � ��������� ������ ������ �� ���� � �����������"���� �� ����������� ��� �� �� �������� �������� � ��� ���� ��������� ��������� ����� ����� ��� ������ �� ������ �������� ��� ���������E��� ������� ��� ����� � �������� ��� ���� ��� ����� �� ��� ���� 6��������������� ��� ���� ������������ ���� � � �������� �� ���� ������

����� ��� 2������ ��������& *: ���"�

3��� E���� �� ��������� �����F������ E���

!��������� ����� 59, +,,<������ ����� 5,, +,,F������ �� ��� 5,, -,,.�� ����� 59, 7,,<���(��� 59, +,,3������ ������� 5,, +,,3��������� 59, +,,D�������� 5,, NA����� �� -,, 7,,

/���� ����������� ���� �� � ����� �� �������(� ���� 6����� �������$��� ��� ��@�� ���� �� ��� ��� ��� �������� ���� � -+, ����� ;, ����( ��������������� ��� ����� �������� ��� ������� ����� ��� <����� �� A������������ � ����� ��� 559=,=559 ����� ;, ����(� ��������� ������ ��� �������� ���� "����� ������ ��� ��� ��� �� 559 �� -+, ����� �� ��� �������������� �� ��� ������ ������ �������'� ����� ���� ��� ���� �� ���� 6����� � � �������� �� ������ ���

�&��� �� ��� �������� �� �������� ��� ��� ��� � �� � ��� ���� �� ���������� ������ ������� /&��� � �������� � ��$�������� ����� �� ����

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +74

Page 371: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

���� � ��������� � ��� �������� �� � ���� ���� �������� ���������������� � 6���� � ��� ��������� ��������� ����� ����������� � 0C �������� ������ �� ��������� ������ �� �� ������� �� ���� �� +, ��� ��� ������� ��� �� ��� ���� ����������� �� ��� ��"����� �� ��� ����� ��� ������� ��� ���� 6���� ������

����� ���)<A����� ��� ���� �� ���� �����

���� �� 6���� /&��� ���=.� E�� ����

3���� �� �������� :H-, 5,,,��������$�����( ���� -- -,,,���������� -7H;; 9,,,*��� ������ 5,H7, +,�,,,

��������� ��� �����

?������ ������ � ����� ��� � ���� ������� �� '� ��� ������� ������� � ���&��� �� ���� ��� ���� ��� ��� � �� ����� �������� ������� � �������� ������ ������ ���� �� ���� � ��� ������ ���� ���@�� �� � ����� �����

?'D0!�'2C

3��� ���� �� ������� �� ������ � ������� ���������� ��� �������� ����&��� ��� �� �� �������� ��� � ��� ��� ��� �� ������� ������������&����� ��� ������� *����� ������� �� ��� ��������� �� ������� � ���$���� ���� � ��� ���� � D���� 3�������� ��� '����������� 3�������� �� ����������� �� �����$���� ��������

/K*'�!�'2C

1���� ����� ����� ������� �� ���� �����

��� "��"������ ����� <��������� �� ������ ��� ��������� ������� ������ ����� �� � �������� ����� �� ��� ����� ����������� ����� ������ ������� ��� ������ �������� �������� D����� � �������� � � ���$������"�� ��� ��������� � ���@�� �� ����� �� ����� ���� �������� N ����� ���� ������� �� ������� ����� ��� ��� ��� �� �� �� ����� ������ ����� � ����������� ��� ������� ������ �� ��� ��������� /��� � � ������ "�� � �������������� �������� �������� � ��� ���������� ����� ��� �� ��� ���)� ���� � �������� ��� �������� ��� ���� ��������� � ���$������ "�� ����������� ������� ����� '� ������� � ����� ������ ���� � ��������� ����� �� ����������� � � �� �� ������ � ����� �� ���� ��� ��� ����� ���� ��������������� ��������� '� ������� � �������� �������� ��������� ��� �� �������� �������� .���� ��� ������ �� ������ � �������� �� ��� �������� � �������� � �� �� �������� ��������� ��� ��������� �� ������� �������� ������ ���� ���� �� �� ������ �� ���� ������� �� B$������ ���� ?$������

+9, (���� ���" ����

Page 372: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

� ��� ����� ����� ������ ���� ���(����� ����� ���� ����� ��� ������������������������������������������������������ ������ ������� ����$��� �� ��� ��������� ��� �� ����� ��� �������� �� �� ������ ��� ������ ���������� �������� F�������� ��� �� � ��������� � ��� ���� ���� � ����� ��� �� ���� ������� ��������� '�!$��� ��� ��� ����� ��� ����� ������� �������� ���� ��� �� ��� ���� �� ���� ������� ��� ��������� �������

8� � ������� ! ��� � ����� � ���@�� �� ������ ��������� ������ �� ����� ������)� ��� ���� ��������� ��� ����� ��� � *������ 5-� D����� ��� ���� ������ ���� �� ��� ���� ������ � ����������� �� ��� ���� ����� ��� ���� ������� ��������� ���� ��� ������� ����6�� �� ������� �� ������ ������������ ������ � � ����� �������� ��� ������ ������� � ��� ����������� �������� ��� �� ��� ������� �������� 6��� ���� �� ��� ����� ��� ������ � � ��������������� ����� �� ������� �� ������ ����� ����� F�������� ������ ����$���� ��� ���� �������� ������ ��� ������ ��������� �� ���� ����� ����������� %������� ���(����� ��� �������� �������� �� �� �������� ����� ��� ����� ������� �� �� ��������� ���� ��������� ���� ������� ���� ������ ������� ��� �������� ������ �������� ��� �� ������� ��� �� ���6$��� � ������ ������ �� ��� ��������� ��� ��� �������� ����� �� �������� �� �� ��� ���� ����� �� �������� �� ��� ���� ������ ���������

��������� 0������ ������� ��� �� ������� ��� ����� ������ ��������������� ����� ��� ��� �� ��� �������� ��� ��������� ��� ���������0�������� ������� �� ��� ����� ���� ������� ������ �������� ������� ����� ��������� E���� ������ ��� � ��� �� ���� ��� ���� ������ ������������������ ������ �������� ��� ����� �������� 7 �� 9 ������ ������ �������� ��� ���� ����� �������� ����� �� ��������� ����� �� ��� ������ ����� ������ ����� ��� ������ �� �������� !������ ������ ��� � ����� ������ ��������� ?������ ����� ���������� �� ��� ���)� �������� �� ����� ������ �� "����� ������� �������� '� ���� ���� ���� ��������������(��� �� �� 6���� � ��� ���� �� ������ ��� ������ ������ ��������� ������� �� ���� ������� �� �� ���� ��� �������� ����� ����� ������$����� �� ��� �������� ������

0/312C3/3

!� ��� ��� �������� ����������� ��� �������� �� ��� ���� �� ���� �� ������� �� �� ����� ���� ������� ���� ��� �������� �� ��� ������� ��$����� ��� ��� ������� �������� �� ��� �������� ��� ��� ������ ������� �������� � ��� 4�-8�'� ��� 6����� ��� ����6���� B � ��6��� ��

B � ����� �������� ��������

���� �������� ��������

��� , � ��� ���� �� ��� �������� �� ��� ������ ��������� �� ��� ��������������� �� ��� ��������� '� ������ �� ������ ���� ��� ���� ������ ����������� ���� ��� ������� �������� �� ��� �������� � ���� �� ���� �� ��� ����������� ��� �� ���������

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +95

Page 373: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

+��� ���5 ����������� �����

+��� ���7 ����� �� ������ �������

��� �������� �� ��� ��� ��� �� �� � ����� �� � � ���� ���� �� ��� �� ���������'� ��� ������ ��� ��� ��� �������� �� ��� ����� ����� �� ������� �� � ����$���� ����� '� ��� ���� �� �������� ����� ����� ����� ��� ������ �� �� ������������ ��� ����� ����� ��� ����� ������ ��� ���� ���/����� � ���� ��� �������� �� ������ ���������� ������� ������ ��� ���� �� ������ � � ���������� �������� ������� 5� -� +� 7 �� ���� ����� ���� 4�-:�� �������� ��� ��������� ���� ������ ���� �� �������� �������� ��� ������� �������� �� ���������� ������� �� ��� ������ �� ����� ������� �� � ������� ������

+9- (���� ���" ����

Page 374: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

����� � ����� ���� � ������� �� �� �� ������� ��� ����$���� ������� �������� � ����� ���� �� �� ���� �� ����� ��� ��������� �� ��� ��� ������������� ���� ������� ���� �� �����(��� �������� ��� ��� ���� ����������������� �� ���� �� ��������� �� �� ���� �� ���� ��� ����� ����� ������� ������� 2����� � <����� ���� �� ��� ���� �� ���� ���� ������� ��� ������������ 6����� ���� � ��� 4�-4 ��� ����� 4�-9 ������ ���6���� �� ��� ������

�������� ����� 4�-4 � ������� �� �� ���� ��� ��������� ���� ��� ���������$���� ������� ����������� ������� ������ � �� �������� '� � �������� �������� ��� ����� ������������ ���� 5,,� ���� ��� ������� '� � ��� ��������� �������� ������� ����� ��� ������� �� ������ �� ������� �� ����$����� ��� 6����� � ��� ���� ����� �� ����� 4�-9 ��� ���� �� �������� ������������ �� ��������� �������� ������������ ��� ���������� ����������� ����� ���� 0�������� ��� �������� ���6��� ���� ��� ����� ����6$���� ������ B� ������ +� ��� �������� ����� ��� ���� ������� �� ��� 6������������ ����� � ��� ������ ����� ���� ��� ���������� ��������� �� ����������� ������ ���� ��� �� ���6��� ��������� ��� ��� ������� ��� �������� �������� ���������� ������� ��� ��������� �� ������ ����� ��� ��� ������������� � ������� ������� ����� �� �� ���� ��� ��� ������� ��������� ������������ ����6��� ����� �� ����������� ������� ��� ���� ���� ���� ��� ���������� ��� ��� ������ ��� ���������� ������� ��� ������� ������������N��� ��������N� ��� ����� ��� ����� � ��� � ��� �� �������� �������� �� ���������

����� ���!$������� ���"���� ��� ��������� �� �� ��� ��� ������� ������"�

3�� ���� 0���� 3������� ���� �����1�� ������ ����������� �����

/������� �����

<��������� �(� ��� ����� <������� 5�-9��� 9 �� 57%( 5�-9��� 57%(,�+��� 57 �� -+%( ,�+��� -+%(,�5-9��� -+ �� ++%( ,�5-9��� ++%(

/�� 5 ����

<�� ,�5-9��� 9 �� ++%( ,�5-9��� ++%(��� + �����

3������ ���� ���������� <���������� ���

,�-�� �� � ������ ��;+��=� ������� � ����8 �� +,,%(

,�-��� 9,%(

��� + �����

!��������5=: �� ���������

,�7�� �� � ������ ��;,��=� ������� � ����8 �� +,,%(

,�7��� -7%(

��� + �����

C�����5� ��� �������� ����� � ���� ���� �� ��� ��� ����� ��� ��� ���� ��� ��������������-� ��� ��� ���� ������ ��� ����� �� � ������� ����������� ��� ��� �����

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +9+

Page 375: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

+��� ���� ,��������� ��� �� � ������� �� ������ ��� ����.���� ������� �� ������� ���"� �"��% ������

��� ���� �������� �� ��� ���� ��� ����� �� ��� ����� ������� �� ������������ ��� ��� �������� ������ � ������ ��� � ��������� �� ���� ������������ ! �� � ��� ����� 6���� �� ����� �� ������ ��� ������� *����������� ��� ������� �������� ������� � ���� ���������� � � �������� �� �������� ��������� ��� ��� ����� ������ /������� � � �������� �� ���������� ��� ��������� � ��� �� �� �������� !�� ��� ������� �� �� � ����� ����������� ����� ����� ����� ������� ����� �� ���������� ��������# ������ ����� �������� ��� �� ����� �� �� ���� ��� �� �� ���� �� ���� �� ������������� ��� � �� ����������� ���� ������

D2AI 0/312C3/

��� ����� ���� �������� �� ��� ��������� ������ ���� ��� �������� ����������� �� ������� ������ ���� �� %����� �� ���� �� ����� �� ����$���� �� ��@��� � ���� 6��� �� ���� ���� �� � ?AB ��� ���� ���� �� ���������� 4�+, � ������� ��� �������� ���������� �� ��� ���� ������� ���������� ������ ��� �� ���� �� ����� �� ��� ���� ����� � ��� 4�+, �������� ������� �� ��� ���� �� ����� ��� ��� ���@��� ���� ��� � ������ ������

+97 (���� ���" ����

Page 376: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

������������

���� ��

�������

���

������������

�������

����

�������������

��������������

+��� �� ; 6���������� ����� �� � ������� �� ���1���� ��� �-"����� ���C D������E��������� "�������� �������F

������"

�� �������

���

���

������

��+99

Page 377: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

���� ����� �� ��� ������� ���������� ������� ��� ������ '� ��� �� ������� ��� ��� �������� ������� ������ �������� ���� �� ���� ��� ������������� ��������� �� �������� ���� ��� ���� ������� ��� �������� ������ ���@��� ��� ����� ��� ��������� �� ������ ��������� ������ ����������� ����� �� �������� ���� ������ ��� ����� � � ��� �� �� � ������� ����6��� ���������� � ������ ��� ��� � ����� ������ � � ��� �� �� ����6��� ������ ��� ����� ���������� �� ��� ������ ��� � ��� ���������� ���� �������� �� �� ������� �� ����� ��� ���������� ������� 4�+, �� +�59 ���� ���� ��� 5, �D ������ ��� ����� ��� ������ ������������ ��� ������ ����� � ��� 4�+, ���� ; �D ������� ��� 6����� ����� ����� -7 ���� ��������� ���������� ��� ������� �� ���������� ���� ��� ���� �� ��� ������ ���

>����������) ��������� � � ��� ��� ���� ���� ��� ����� � �� ����� >�����$�����) ���������� ��� ����� ���� ��� ���� �� ��� �� ��� ���� ���� �� �������� '� ���� ��� ����� ����� � � ���������� ����

��� � ������� ���� ������������� �� ���� ���� ��� ������ �������� ��� ���� ���� ��� ������ ��� ������ ��������� �� ��� �������� ������� ��������� ���������� ��� �������� �� ��� ���������� ����#

��� ��� ������� ���������� � � ����$����� ���� �� ���� ��� ������ ���$������ ���� ��� ���� ����� �� ��������� ��� �������� �� ��� �����$����� ��� �� ��� ����� �������� �� ��� ����#

��� ��� ����� ���� ��������� ������� ������ � ���� ���� ��� ����$����� ����� ��� ������ ��������� � ��� ��� ���� ����� �� ������������������� ��� ������ �� ��� ���������� ���#

�� � ��� � ���� ����� ���� �������� �� �� ���������� ������� ������� ����$��� � ������� �� �������� ��� ������� �������� ����� ��� ���������� � ���� ��� ����� ������� ��� � � ��� �� ��� �����������#

��� ����� ������� ����� ���6����� ��� ��� ��� ����� �������� � �������� � ������ �� ��������� � �� ����� 6�� ! �������� ������� 65 � ������ ��� ����� �� ������ 6�� '� �� � ��� ��������� ��� �� 6� ���� ������������ ��� ��� �������� �� 65 �

��5

��������5 � ��������� �������� �� 65

��� ��������� ����� �������� ��� �� ��� ������� ����� 65 � ���� ���� ��

�5 �

��

*!E*BE!�'2C3

������� � ����� ����� ��������� ������ �� ������ ��� ������� ����$���� ����� ���� ����� ����� ���� ���� �������� D����� �� ��� ������������������ ��� ��� ��� ��� ��� ���� �� �� ������ � ������ '� ���

+9; (���� ���" ����

Page 378: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

����� ����� ������ �� � ���� � � ���� � ��� ���� ��� ��� �� ���� �� ��� �� ��������� �������� ���������2�� �� ��� ������� ������ �������� ��� �������� �� #�����%� �(�

�������� � �?

�2+

� �5-

�����

������ � ��� ���������� � <C� 2 � ������ �� ��� � �� ��� ? � �������� ����� �� ��� ����� ����� ������ ��� �������� ������� � �7� � � ���&��� ��� � ���� �������� ���� ���� ��� � ��� ����� �� ���� ������������ ����� ������ �� � ��� ��� -$���� ������ ������� ��� �����

E���� ��� ��� -:-�,,,3���� ���� �� ��� ��� -58�,,,*���� ���� �� ����� ;, ��� ��� ���� ���������� -7+�,,,

��� �������� ��� ���� 6��� ����� ������ �� ����� +78�,,, ��� ���� �����$��������� ������� ���� ��� ����������� ��������� �� ��� ���� ��� ���������

������ ���� ��� �������� �������� ��� ��� ������ %������� ������� �(��������� �� ������� "������ ������� � ������� ��� ���� ������������ �� ��� ����� ��� ������ ��������� ����� ���� � ���� �� ��������� ������� ��� ����� �� �?�2+�5- � 3�� )� ������� ��� � +,,�,,, A.� ��� ����� �� ���� � ���� �� ���� �� � 5,,�,,, A.� ������� 3�� ������� � ������ ��� ��������� ��������� ��� � ���� �����

��� � ��� �� �������� ����� ��� � ��������� ���� � ��� �� ��� ���� ������������ � ����� ��� � ��������� '� ���� ������� � �������� �� ? ��� ������ �� �������� ����� ��� ����� ����� ������� ��� � ������� � ��� ����������� ��� �� �� ��������� ���

�������� � �(0+

�2+

� �5-

�����

����� � � �������� � <C ��� (� 0 ��� 2 � ��

?����� �� � ���� ����� �� ��

E���� ��� ��� 55�,,,3���� ���� �� ��� ��� :�59,*���� ���� �� ����� ;, ��� ��� ���� ���������� 4-,,

'� � � ��������� � ������ ��� ����� �������� � ������ ��� ������������� ��� ����� �� ��� �������� �� �� �� �� �� ��� ���� ����� ��������� ����� ��� ��� �������� ������ � ������ ����� �5 �� �� ���� ������

�� ��� ���������� �� �����

�5 � � 5 � -� 5

+

(

� �

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +98

Page 379: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

%���� �������� ��� �������� �� ��� -$���� �������� � � �������� ��������� ��� +$���� ����� ��� �� ��� ��� ������ �� � ������� ������ ���������� ���� ��� +$���� ��� 7$���� ��������� ��������� ������ �� -�8; ���9�7, ���� ����� ��� ��� -$���� ����� '� � ����� ���� � ���� ��� ����� �������� ��� ��� ���� 6�� ���� ��� �� -� +� 7� ���3��� ����� ������� ��������� �� ���� ��� ������ ��� ����� ��� ���� �

����� 4�-;�

����� ���4:����� ���1������� �� ���� ��� �� ���� "�� �� ���"

���� �� ��� E��������

*������ ��������

�������� �� �������

?����� %��(�����

-$���� +$���� 7$���� 9$���� -$���� +$���� 7$����

*���� ��� :9 E��� 59, -4, -+,E����� 5+9 -:+ -,,

*���� ��� 5+, E��� 5,; -5, 5:, +9+E����� :9 5;: 5+9 -;-

1�������� ��� 5+; 5,7 588 599 +75��� �� --8 E��� 94 5-5 5:: -7: 5,+ 54: -48

E����� 9- 5,: 5;; --, :+ 594 -+:A�������� 5;, !������ ���� :9 5:, -7, 5-, -,,F�<� *����� --, !������ ���� 8, 5+, -,, 5,, 5:, -8,

C2'3/

C��� � �� ������ �������� ���� ��� ������� ���� ��� �������� ������ �� ���� ������� ��� ���@�� ���"�� ��� ������������� ������ ��� �������� ������� � 5,�5; ������- ��� �� 5,,, ����( ��� � ���� �� ��� ������$��� �� ������� A�� �� ��� ����� ����� �� ������� �� ��� � ����� ��� �������� � �������� ���� � ���� �� ������ ��� ������� �� ����� ��� �������� ��� � ��� ���� ������ ��� ��������� � ��� �������� '� ��� ������������ ��� �5 ��� �- ���� ��� ������ �� ������� �� ������� ���� ���� �

� � 5, ���5,�5

�-�D

!� � �������� ������ �- � 5,�5; ������- � �����'���������� �������� ���� ������ � �� ����� ����� �������� �� ����

� � 5, ���5,�5

�-� 5, ���5,

"5"-

� �-

� -, ���5,"5"-

����� "- � ��� �������� � ������- ����������� �� ��� ��������� �� ����$

��� ��� ������ "- � -� 5,�9 C�-����� � ����� �������� ����� �� ,�5C�- �5 �����-� � ����������� ��E���� � �D � -, ��� 5, � ,,,- � 87 �D

+9: (���� ���" ����

Page 380: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

'� ��� ����� ��� ����� ������� ����� �������� �� ��� ������ �� ��� ���������� ��� ������ %��� ������ ��� ������ ���� ��� ���� ����� ������� �������� � �D �� 5, ��� 7 � ; �D ��� ������� ��� ������ ������ ��� ����� ��; �D� ��� ������ �� ��� ����� ������ ������� � �� ������ �� + �D ��� ���5, �D ������ � ������� ��������� �� � ������� �� ��� ���@���� ���������! ���� ������� ������ ���� ��������� �� � ����� �������� ��� �����

������ ��������� �� ���� � ����� ������� � ��� ����� ����� '� ������� ��6�� ����� � ���� ���� � � ��������� ���������� �� ��6�� ��� ����� �� ������������ ��� ��� � ������� ������ �� ������� ������� �� � ���� ����������� ���������� � �� ������� ���� ������ � �D�!�� ��� ! ������� ����� � �������� �� ��� ����� ����� �������� ���6�� �� ������� ������� ������ ������������ ��"���� � �����)� ���@���� �������� �� ����� 1����� ��� ����������� �� ��� �5,,,%(�� ���� ��� �-9,%( ��� ����� ����������1����� ������ �� ���� ��� �������� ����������� ����� ��� ����� 3�$

������ ������ ��� "��� � �������� ������� ������������ ��� ��� �������C��� ���� � ����� ��� �� ���������� ������� ��� �� ���������� ��� ������� ������� ��� �������� �� ��� � � �������� ��� ����� ��� ������ ���������� ���� ��� ���� �������� �� ��� � ����� ��� ������ ������������� ��� ������ ���� �� ��� ��� �� �� � ��������� �� �� �������� ����� ��� ���� ��� �� ���������� ��� ��� ������ ���� ����������� �� ��������"�������� �� ��� ��@���� ���� ��� ���� ��� �������� �� ������ �������������� ���� ��� ��� ��� ��� �� ��� ��� ������ 2���� ����������� ��� ��������� ��� ����� ��� �� ������� �������! ������� ��� �� ������� �� ��� ���� ��� ��� ��������

��� ���� ���������� ��� ��� ����� �� ������ ��� ������� �� ��� ���� ������� ����� �� ��� ������� �� ���� ��� ����� ��� � �������� �� ������)� ��� �������#

��� ������� ���� ������ ��� ���� � ��� �� ��� ��� �����������

'� � ��� ������ � ��� ��� ��� �� ��� ������� ������� ����� C��� ����

��� �����#��� ������ �����#��� �������� ��� ����������� *������������ ����� �� � ������ �� 5�

���������� � ���� ����� �� ����� ;, �D� ��� �������� ���������� � �������� ����� � ��� �������� ����� +,,H9,,, ����(#

�� � ������ ������� C��� ������ �� 5+,H57, �D �� ���� ��� � ��� ��� �������� ������ �� ���� ������ ������#

��� ����� ��� ������ ������� ���� � �� ���� �� � ��������� ��������� �� �����

���� ���� � ��� �� ���� ���� ���� ��������� ����� ���� �������� ���������� �������� �� ���������� ��� ��� ����� ����)� ����� �� �������&����� ��� ���������� �� ���� ������ ������ �� ��� �����! ������� �� ����� ��� ������� ��������� �� ��� ���� ��������

��� ��� ����� �� ���� ������ ��������?����� ������� ��� �������� ��� ������ ��� � �� �� ����� ��� ��������

������ �������� ���� ��� ���� ����� ��� ��� � � ����������� ���

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +94

Page 381: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

������� ��� ���� ����� ���� � ���������� �&� ��� ���� ������������� �� ������ �� ������� ��� �������� ��� ���� ��������� �������� !������ �������� ����� ���������� ���� ������� ��� �������� �� ��������� �� ����� ���� ������� ������� ��� ���� �� �� �� ������ ������� ������ ��� ��� >�����$�����) �� ���� ������� �� ��� ������ 3������ ���� ����� � "����� ������ .���� � ��� �� �������� ������� ���� ����� �� ��$����� ���� � � ���������� ��@���� �� �� �������������� ��� ����� �������� �� �� ������� ��� ���� �������� �������� ������ ���� �������� ��� ����� �������� �� ��� � ����� ���������� ������ ��������� �� ����� ��� ����� �� �������� ����� ���� ��� �� ���� ���� ������� �� ��� �������� ����� ��� ���� �� ��� �� �����'� ����� ����� ���� ���� ��������� �������� ���� ���� ���������� ���

������ ���� � �� �������� � ���� �� ��������� �������� ������ ��� ��������� � ���$����� �� ��� ���� �� �� �������� ���� �� ���� ��� ���� �� � ������������� � �������� �� ���� �� ����� �� ��� ������� ������� ��� �������� ��������� ���� � ����� ���� ���������� ���� �� ���� �� ��� ��������

'*/

.��� ��� ����������� ����� ��&������ � ����� �� ��� ����� ��� �������� ��� ���� ��������� � ��(���� �� ������� � *������ 7� 0������ ���� ������� �� �&��� ������ ��� �� ������� ����� ��� ���� ���� ���������������� �� �� !� ���� �� ������ �������� � ��� ��(��� ��� ����� ��� ����������� ������ ����� �� ��� � �� �� ��� ������ ��� ������� � �������.��� ����� ����� ��� �� ������ ������ �� 7 �* ��� ����� �� ������ ����������� -7�8 ��� ��� ������� � ������ ���� ���� �� �� ����(�� ���� ���� �N5�++ �* �� -7�8 ��� ��� �������� ���� ����(�� ���� ��� ��� �� ��� ������ ������� ����� ����� � ���� �� ��� ����(�� ����� '������ ������� � ������� ���������� ������ � ������ <������� �� ��� ����� ������ ����� �� ��� ���������� "�� ����� ��� +, �� 5,, � � ������� ��� �������� ���� ����� ���� ���!� ��� ����������� ����� ������� ��� ��� ����� ������� �������� �� ����� �������� ����� ��� � � ����� !�� ����� ������ �� ������� �� ������ ����� + ������� '� ��� �� �������� ����� ��� �� ���� ��� �� ��� ����������� ��@���� �� ������ � ��� C���� !����� ������� �� ��� F��������

������� ���� ���� � ����� ���� � �(� ��� �������� ��� �(� ��������� � �����$���� ������ �� ������� �� �������� �� ��� ������� A�� �� ���� �������� ����� ���� ������ ��� �� ��������� ���� ���� ���� �� ���� � ��� ��� ���������� ����� �� ���� ������� ����� ��� ���� ���� ���� ����� ����� ������

�� �� �������

��������������� ������ ������������� � ������%���������� �%���� ���� ����� �� ��� ������� ����$������ ����� �� ������������ �����$������� �������� ��� �������� ���%� ���� �� ����� ��� ����� ������ ���

�� ��� �� ����� � ������ �� �������� �� ���� ��� ����� �� ����������� � ������� �� ���� ��� �������� ������� ������ �&���� '� � ���

+;, (���� ���" ����

Page 382: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

���������� ��� � ������� � ���� ���� ���� ��� ������ ������ �� ����$����� � ��������� ��� ����� �� ����� ��� ����� ������ ���� ������� ��������� �� ��� ��� ���(� ��� �"���� �� ��� ��� ������#

�� � ���� ���� ��� �� ���� ������� ��� ������ �&��� ��� �� ������ ����� ���������� � ��� �����)� ���������� ��� �� ��� ����������#

�� ��� ������ �� ������������ ���������� ����� ����� ������ ��� ������������ ������ ��� �� ������� � � �����)� ������ ����� � ��� �� ������������ �� ����������� ������� ��� ��� ������� ���� ������� ������� ������

! ������� ���� �� ������ ����� ������ �� �� ����� �� ������� �������*���� ���� �� ����������� ����� ������� �� ��� ���� ����� ��� �� ���.��� � ��� ������ ��������� � ���� ��� ������� ������� ��� ��� ����� ������� ������ ��� ���# ��� ������ ������ ��� ��������� ������ ������� �� ���������� ���� ��� ��� ������ �������� ������������� ���� ��� ���� ��� ���������2�������� ����� ����� ����� � ����� �� �������� %� ������� �� �� ���

�� �� � ��� ��������)� ��� ������ A��� ��� ������� ��� ��� ���� ������������������ �� ������� ������ �� ���� ������ �� ����� ! ����� ������ �������� �� �� ������ ������� ��� � ��� ���� � �� ������ ���� ��� ����� �� �������� � ����� � �������� 6����� �� ��� ���� � ���� ����� �� �������������� ���� � �� �� ���� ��� ��� �������� !������� ������� ���� ��� ����������� �� ��� ����� �� � ������� ���� � ���� �� ���� �� � �������*����� �� �� ��������� ! ����� ���� � �������� �� ������ ��� �� ������� ����� ��� ����� �� ������ ���� ��� � ����� 3��� ������ ��� ���������� �� ����� ������� �� ������ �� ���� *����� � ��� ������ ����6�� �� ��������� ������� � ����� ������ �� � ��������� ���� ��������� '� � ������������ ������ ������� ���� �� ��� ���������� � ����� �� ����� ������ !����� ��� ����� 6�� � ���� ����� �� ���������� ����������� ����� ���������� ��� � ����� ��������A��� ��� ������ �� �� ������� ��� � ��������� ������ �� � �������

��� ��� 6�� 6����� ��� ���� ��� ������ ������ ��� ��������� �� ������� ������ �� ����� ��� �� ��� ��� ����� �� ������ �� �� ������ ���� ������������ �� � ���N� ��� ��� ��� ��� � ���� ��� �� ���� ������ �� � ������� ��� ���� ������ �� �� ��������� ���� � � �������'� ���� ���� �� �������� ��� � ����� ?AB ��� ���� �� � ������ ��

�������� �� � ����� ������ �� ������ �� �������� ��� ������ �� ���� ������ ��� ���� �� ���� � � ������ ���� �������� ��� ������ �� �������� ��������� � ��� ������� ������ �� ����� ���� � ������ ��� �������� ������������ � �� ���� � �� ��� �������� �� ��� ���������� ��������� '� � ������� � � �������� ���� ��� ������ � ��� ���� �� ������ �� ����������������� �� ��� ��������� ��� ������� � � ���� � ������ ��� �� �������� �� ���� �� "��� ��� ��� ���� >����������) ������ ������������ �� �� ��� %� ��������� � �� �� ��� ���� �� �������� �� � ������ ��

��������� '� �������� � ����� � ���� �� ��� ����)� ����� �� ����� ���������� �������� ���� ��������� ���� ��� ������� �� �� �������� �� �������

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +;5

Page 383: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � �� � ������������ ��������� ������

��� ���� ������ �� ��� ������ � � ���� ��� ���� ��� ���� ������ ����������!�� ������ ���� �����(� ���� ��� ������� � ���� ���� �� >������ ����$��) ��� ���� �� ������� ��������� ��� ������� � ���� �� ����� ������<����� ��������� ����� ���� ������� �� ������� ��� ������� ���� ������������ ��� ������� ������ ��� ���� ��� ����� ����������� �� ��� ����������� �� ���� ��� ��� ��� �� ���� �� ���(� ��� ����� �� ������ ��� ������������ ���$������� ��� ����� � � ������������ ���� �� ���� ��� ����� 1�������$��� �� �������� ���� � � ��������� ��� �� �� �&���� <��� ������� ���������� ��� ��� ������� ��� ��� ��� ����)� ����� �� �������� � ������ '����������� ��� ������� ��� �� ������ �� � ����$� � ������� ��� ����������������� ��� �������� ���� ��� � ������ ��� � 4,L ��������� ������� ��� ����� ��� ����� ��� 5,L ���� ���� ��� ������ ��� ������ ���������� %� ������� ��� ��� ������� �� ���� ��� ��� �� ������� �����������������'� � ��� ������ ����� �� ����� � ������ ��� � ����� >� ��� ���)� ���

��� ��� �� ��������� �� ������� ���������� ��� ��� ��� ��������� ����������� ��� ����� � ��������� �� �&����� �� ���� �� ��� ���� ! ����� ����� ��� ���� � �� �� �� �� ���� ���� �� � ���6��� ������ � ����������������� �� ������ ��� ������ �� ���� � �� �� �� ��� ����� ��� ��������� 3�� ������ ���� �� ����� ��� ����� ������ ��� ��� �������� ����������� �� �� �������� '� ������ ������� � � ����� ��� �������� ���������� ���� ��� ��� �������� ���� � ��������� ������ ���� ��� ������� ��� ������������

����� �

5� A���� ��� ������ �� ��� ��� ����� ��� ������� �� �� ������ ��� ��������� �� ��� ��� ���� ���������� ������� .��� �� ��� ������������ ��� ���� �����GA����� ��� ���� �� ��� ��� ����� ����� �� �� ��������� �� � ���

������ ��� ���� ��� � ��� ������� %�� ����� ��� ������� �������$������ ��� �������� ������ ����������G

-� ��� � ������� �������� ���� ����� ���������� ��� ����� �� ������������� ������*������� ��� ����� ��� ����� �� � ���� 5,,� ����� '� ��� ������ ����

����� � +� ������� ��� ����� �� ��� ��� ����� �� ��� ���$������ ���6��� ,�9��

+� ! ���� ������� � ��6��� �� ��� �������� ������

�5�� ,�-, ,�7, ,�;, ,�:, 5�,, 5�-, 5�7,

#�����- �� ,�,, 8�47 55�;: 9�9; -�+, ,�44 ,�79�5�� 5�;, 5�:, -�,, -�-,

#�����- �� ,�-+ ,�5- ,�,8 ,�,,

*������� ��� ���6��� ���� ������ ������� ���� ����� ��� ���� ����� ����� ������ ������

+;- (���� ���" ����

Page 384: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

7� ! ����� ������ �� ���� ������ ��� ������� ��� �� ������� � � ����� ������� ������� ������ � ������ ����� ����� ����

���� ����� ���� ��� ,� 5-

5-� 5 5� 5 5- 5 5-� - -� - 5- - 5-� + +� + 5- + 5-� 7

C�� �� ����� 9 5, -, 7, 99 7, -9 9

1��� ����� �� � �������� ����� ��� ����� ��� ������ ��� 0���������������� ��� ���� ������ 6� ��� �������� �����

9� ! -,<C ��� �������� � ���6�� �� �����

+��� �� �

!������ ���� ��� ���� ���� �� ���� 6�- ��� �� � ��� �� ������ $ ���� � ���� ��

���� � ,�54$- 6 �������

������� ��� ���� ��� �� � ������ ��� �� 9, ���� ���� �� �������� ;������ ��� ����� ������� ������� ��� ��� ��� ������� �� ��6��� � ���4�-9� A���� ��� � ���� ������� ��� ������!������ ��� ��� ��� � ���� ������� �� ;� ��� � �������� ����� ��

5�9� ������� ��� ���������� ����� �� ���� ��� �� ��� ����;� '� � ���� ���� ������� ��� ������ �� ����� �� ������ ������ ����

.��� ����� ��� ,�9 5�, 5�9 -�, -�9 +�, +�9 7�,

C�� �� ����� 5, +4 9, +9 5; 9 7 5

*������� ��� ������� ��� ���6��� ���� ����� ��� ��� ������� �� ���55,�� ������ ������

8� *������� ��� ����$������� � ������ ��� ���� ������� � ������ �������� ����������� �� ���� ������ �� 5� -� 7� ;� :� 5,� 57� 5: ��� -, ��

:� ��� ������� ����� �� ��� ���� ���6�� ����� ��� ��� �� � ��� �� ����� ���� ����� ��� �������� �� �� ����� 5,,� ������ .��� � ��� ��������������� �� ��� ��� � ����G '� ��� ��� ����� � ������ �� 5, ���� ���� ������ ������ ����� �� ��� ����� �����G

4� *�� ��� �������� ������������� ����� ��� ������� �� ��� ������� �� ����� ��� ������� ��

������������ ���$���� ��� ��� �������� ����� ����� ��� ��$����� ����� ������ ������ ����� �� ���$���� �� � ����$������� ��� ��������

A���� � ������ �� ����$������ , 54

-4

+4

74

1������� ������� ��� �������� 5 5-

57

5:

55;

��� ���" �� ������� ��� ����� ������ +;+

Page 385: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������ � ��� � ������������ ��������� ������

5,� B��� ������ ��������� ������� ��� -$���� �������� �� ������� ����� ���� �� � ���� ��� �� ��� ��� �������� ���� ��������

A��������� 84-9 ������E����� 5-:�D��� 5:�+�A���� 4�5�A������ ;�5�

!������� ������ �� ���� ��� ��� �������� ������

+;7 (���� ���" ����

Page 386: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � � � ����������� ��������� ������

��� ��������

���������� ��� ���� �� �������� � ��� � ��������� ���� � ���� ������ �� ��������� ��� ���� ���������� ���� ���� ��� � � ���� ������ ���������� �� ��� ��� ��� ��������

��� ������������ �� ��������� ����� ���� � ��� ������ �������� ��� ��� ������� ������� ������ ��� ��������� �������� �������� ���������� �� ��� ����������������� ��������� � ����� ������ ��� �� ����� ��� ��� ��������

��� ������ ������������ ���� ���� ��� � ���� ��� ������� ���� �� �������������!

�� ��� ���� ��������� � "���� #��������� $�� ���� � %&'()��� �� ��� *����� � "���� #��������� �� ������ +������������ ,��� ����� � �� -����� .*#���� ����������� �������� ��������������� /�� �������0� *�������� �1��� �� ��� 2�������� -3����

������� � �� �� � ��� ��

4������� 5� -� $%&&') 4��� ������� � ������������ ����� $%6&7) �� 8������ �� +������ ������� �� �������� ������

4�� 0� ������� � *������� ���� ��� ���������� �� ��� ������ ����� � ���!�� $#�� �������� � ���� ������������ ��������)

������� � ���� �����

"���3�� /� �� 9�3���� 8� ,� $+ �) $%&&7) :������ ���� �� �����;��������� �������� ��������� �" #" ������� ����������

������� #� �� $%&&<) ,���� ������������ � ����� ��������� ��� �

������� � ��������� ��� ����� ������� � ���������

-������� �� 9� $%&7() ��� ��=����� � ���� ����� � ���������� ���������� ��� �,������� ,� �� �� -������� :� -� $%&&&) *��� ��������� �� ������� �� ������ ������$%���$����������

*������� �� /� �� 2� ���� 4� 4� $%&'<) *�������� �� ������� �������� �� .* ����������� ��� ���

������� � ������� ��� ����� ����

2�������� 5� $%&7&) ��� ���������� � ������� ���� ������������� � �� ������� �����3���� �

/��3�� #� "� $%&7') +>����� �� ��� ���� �������� �&����� �� ������ ��������������&����

������� � �� ���� !������ ������� " ���# �#��� ����!� ��� ��������

:�� ����� 5� -� $%&'6) .������� ����� ���� �������� ��� �:�������� ,� ?� $%&&@) ,���� � ����0� ����������� /�*��

@'6

Page 387: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � � � ����������� ��������� ������

:���3��� 5� $%&'6) ��� ������� �������� � =�� �������� '�������� (��&�����) *�����A���3���� ,� �� *� ��� 5� #� $%&B&) ���� � � ����� ������� � ���� ����������

������� ��� �A���3���� ,� �� ?�������� �� #� $%&&') ,���� �� ������� ���� ������ ��� �8���������� /� $%&7') A����� ������� �� ���� ����������� �&����� �� ������ �����$����� ����&����

*����� :� *� �� �� $%&&<� �� ������� ������) *������ � ���C��� ������ �� �� ������ ��������� �� ������� ��������� ��� �

*��������� ?� 4�� *���� 5� �� :���3�� 5� ,� $%&BB) ������������ � ���� ��� ������ �� �������� �� ���C��� ������� +����� � ������ ���)����

*�������� �� $%&D() ����>���� ���� � �� ��������� ��������� �,��� (��&�����)*�����

*������� 5� ,� 2� $%&7') ,���� ������ �������� �� ��� � ����������� �&����� �������� ���������� ����&����

������� $ �� ���� ��%�������� ��� �#��� &� ����

2�� � �� ��� ��������� � ����� �>����� � ����;� � ��������� ��� -./0�/���� "� �� 4���� A� +� $%&'B) ����� ���� ����������� �����/���� "�� ,������� "� �� :� �� ������� 2� A� $%&7') 2���� ���� ����������� ��������������� �������) ����

������� ��������� � �������� �� �������� ������ ��../1� �����

'������

�������� *������ $8������� *��� :��������� �� *�����) ���������� ������������� *������ $A��� #���������) ���������� ������������� *������ $4��� *���� #���������) ���������� ������������� *������ $2����) ���������� ������������� *������ $,������ 2 �) ���������� ������������� *������ $:��� ����� ����) ���������� ������������� *������ $�����) ���������� ����� ����������� �������� ,������ 2 � : �� �����#�8�4� ��������� �� 2�� ������� ����*�4#*� ��������� �� 2�� ������� ����

-����� �� +� ,� �� 8����� ?� 2� $%&B&) /� ����������� � ������ '�������� (��&�����)*�����

A��� ���� "� $%&B&) � ��� ������� ���� �� ���������� '�%�)�9�� :� $%&&7) ������ ���� ������� ��* ����"���� �� *� $%&&<) A������ �������� �� ��������� ������������ ������%���$����������*�����3����� /� �� -������� E� $%&&7) *��� ���� �� �1������ �� ������ ������$%���$����������

������,�#� $%&&') ��� ����� ������� ��������� ������ �������%���$����������������� +� :� $<((() #� ���� ����� � ����� ������������� ������%���$����������?����� ,� 2� �� $%&&7) 8�������� ���� ����� ����&��� ����� ����������� �2 �������

*�������� ������ #����� ���������� � ��� � "# �������� ��� � ��� ����� ���������������

���� #��&#� (�� �����

���� ������ ��� ��� �� ����� ��� ��� �������� #� �� �>������ ��� � "# ��3����������� ��� ��� ��������� ������ ����� ��� ����� �� ��������� ����� ����� ��� ������

@'' ��������!�)

Page 388: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ����������� ��������� ������

� ��� ���������� �� ������ �������� ��������������� ��� 4�� � ������� ���� ������������� � ��� ������� ���� ���� ����������

��� ������ ��� ��� ����� ��� ��� ��� ��� �� �������� ���� ����� ������� ��������� ��� �� ��������� �������������� ��� �������� ������� �� ��� � �������;����� �� ��������� ������������ ���� �� ��� ��&�� �������� ����� �� ��� ������ � ���� "#�

)������ �� ������

���� ��������� � "���� #��������� %%%"����"��*����� � "���� #��������� �� ������ +�������� .*# %%%"�����"�� �������� � ������ +������� %%%"�����"��"�2��� "������� �������� %%%"��������"��

*������������ ��� '�%������� ��!����������

����������� �������� ���������� %%%"��"��,���� � ��� +���������� �������� �� ��� ����� %%%"����"�&"�2.9 �������� F :������ #���� %%%"�������)"��"�2.* :��� 2��� %%%"����"���,������ +�������� �� �������� #���� $.9) %%%"����"�&"�2�#� " $"�������� �) %%%"�����"��,��� ����� � �� -���� $.*#) %%%34"��"��&)

������+ ����� �� ������

����������� #�������� � :����������� *������� %%%"����"��"�2#������� -����� � *������ %%%"�����"��-����� E������ %%%"&�������"��:���� :����������� *����� %%%"���"��"��,�� "��3� E������ %%%"��&"��2����������� 4�� %%%"#�������)�"��9���� ������� � *������ %%%"2��"�"2�4�� � ������� � *������ %%%"��"��"���� 9���� 9�3�� %%%"������2"�"5!������ ������ "����� %%%"����"��������� �������� ������� � *������ %%%"��$����"�!�"��G

��������!�) @'B

Page 389: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � � � ����������� ��������� ������

�� ��� �� �������

������� �

�� ����� ����� ����� ���� �

� ���� �� ��� ����� ��� ���� �� ��� �� ������ ������ ������ �������� ������ ������� �������

�� ������ �� ��� �� � ���� ���� ��� �� � ������ ������ ��������

�� ���� ���� ����� � ������ ��� �� ��� ���� ����� �� ����

��� ��� �� ���

��� �������� ����� ������� �������� ���������� ���� ��� ����� ����� ����� �

��� ������� ���� ���� ������� �! ����� "#��� !� ����� ����!�

! ���� "#��� ��$�!� ���� ����!���� ���� ��� �� ����� � � �

� ��� � � � �� � ��� � � � �� ���%� � ����

�� �! ������� ! �������� �! ������� � ! ������ ��������� �! ������ ! ������� �! ������� � ! ������ �! �������� �! ������ ! ������� �! ������ � ! ������ ��������

�� &��� �! ����� ! �������� �! ����� ! ���� �! ��� ��� �� ��

�������

�� �! ���� ! ����

� ������� ��� ����'�� ����� &�

�� (����) � � ����� *������ � ��+������� ���� ������ ��� ����� �,- ���� .%��!�

�� ������ �� ��� ���� ����� � ,-���� ��� ����� �

,-���� ����� ���� �

�� ����� ����� �#��/#��� ���� �

���

Page 390: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � �� � ����������� ��������� ������

��� �����

��� ��� �������� ���� ������� ���� �������� ��� ������� ����� ���� �

��� ������ �������� ������ ���� � �������� ���� /�%��� ��� � ���� ��� �! ��� �� ��� ���� ��� �� �#��/#��� ! �� �� ��� �����

�� ���� ���� ���� ����� ��� ������� �� �������� ��� ����

�� ���� �� ��� ��� ���������� ���� ������ �#��/#��� ���� ����

������� �

�� &�

� &��� &��� ����� ������ �������� ���� �� ��� �� �� ��� ���� ��+�����

�� ���� ������� ��� ������� �� ��

�� ��������� �� ������ ������

�� &���� �� ������ �� ��+�������� ���� �����

��� ������� �������� �����

��� �� ���� ������ ����

� ������ �� ��+������� &�

�� ������� �! ������ ! ������ �! ������ �! �������� ���0��� ���� ����� 1 ��

�� �������� �������� ���� ��� ���� � ���� � �������� ������ �������� �������� &�

������� �� ������� ���

Page 391: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � ��� � ����������� ��������� ������

������� �

�� ���� ����� ��� ����������

� ����� �� ��� �� �� ��� ����� ����2 ��� � ���� ��� ����� �� �� � ��� ���� ����� ����� ��#+/�!� ����� ���� �%�3� �3!�

�� #! ��� �� ��� ##! ���� � ###! ���� ��� �! ���� � ! ��� � �! ������� ����� ��� �������2 ���� � �� ������ �����

�� ����� ����� ���� �� �� ��� �� �� ��� ����� �� �

� ��+�����

�� ��� ��+�������� �� �� ��� � �

��+�������� ����

��� ����# ���� "�������� /#� �� ��� �� �� �

��� �� �2 4��� /#� �� ��� �� �� �� ��� �� ��

������� �

�� ���� ��� ���� � �� ��� �� ��'�� "5� ���� ��� � ���'����2 6� �#��/#�����'��

�� ��)� "5�� ����� �� ��2 �) 6�� ���� �� ��'��� "5� �� �� �� �� ��� � ��2 6� ��� �� ��' �#��/#����� ��)� "5� ��� �� ��2 �)� 6�� ������ �� ��'�

�� ����� "5� ��� �� �� �� �'�2 6� ����� �� �� �� �'���� ����� ��������

�� ���� � � �����4����� �7� �����4�� ��� ���� �4����� ���

�� �7� �����2 ��� �� �2 �7� ���4�2 ��� ���4����� �7� ���4�2 �� ���4����� � ����� ����� ��� �����4��

��� ���� ���� ����4����� ����� � ����� � � ��������� � ��

��� ����� ����4�� ��� ��+������� �� �����)�

������� �

�� ���4��

� ���� ��� ������ ����� �! �1��� ! �1����� �! ��� ��� ! ����

�� ����� ���� �� ����� ��� ��

��� ������� �� �������

Page 392: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � ��� � ����������� ��������� ������

�� �! �� ! ��

�� �! �����4�� ! ������4�� �! ��� ���� �! ����� ! ����� �! ��� � ! ���� �4����� �! ��� ! �����

�� ���4����� �����4�� # �#� �� ���* ��+����� �8( � ��� �(8 � ���� �6( � ������ �65 � ����� �69 � �������

�56 � �� ����� �(6 � ����� �69 � ����� �96 � ����� �9: � ���� �97 � ������

�:9 � ��� �� ��'���� �������

��� ;��<%� ���� �� ��'2 6�� �� �� ��'���� ���� ����� *,�

������� �

�� ����� ������ ���� �'�

� ������ ����� ���� ��� ��� �� ��'��� ��� �������� ���� ������ ������ �! ��� ! ����� �� ��� �! ������ �� ��'�

�� �! �#�� �� ��� ! �)� ����� � 54 ����� �� ��� �! # �#� �� ������� �� ��'� � ! =���� �>�

�� ��)� 6�� ������� �� ��'2 �)� "5� ��� �� ���

�� �! ���� ! ���� �� ��� �! ������ �� ��'�

������� �

�� &�� ���'�� ��� �� ����

�� ����� ����� ���� �

�� �� � � �

�����)� � ����

����

� ��

�� � �

�����)�

�����

� ��

�� ������� �� * ���� �� ������ ����� ���� ���� ��� ����� ����2 ��� ���2 �� ��2 ��� ���2 ���� ���2 ���� ����2 ���� ���2 ���� ���2 ���

������ ��� * ���� ����� ��� &�

��� ���� �����

������� �� ������� ���

Page 393: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

���������������� ������������� ������������������� � ��� � ����������� ��������� ������

Page 394: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

����������������� ��� ������������������� � ��� � ����������� ��������� ������

��

����� ��

���� �� � ���� ��� ���� ��

����� �� ����� �� ������������ �� ��� ���� �������� ������ ����� ��������� �� ������ ����������� �� ������� ������ ������� ������������� ���� ���� ���������� ���� ����� ��� ��� ������ !����� �� "������� �� ������� ��������� �� ������ ���������� ������ �� ���� #� #�������� $ % & ������'����� �#� ( $����� �������������& ������)� ��� ��� ���� ��!* �������������� �������� ���+,! ����������� �#�

�����)� ��� ����������� �������� ��� ����-��� �#�� ��� ���� ����. ��������� #�� �������� �)��� �� �������� ����� �� ��������� ����/� �������0���� ������������ �� ���������� 1�����2�� *����� � �� �3 �������2�� �

���� �� ������� �)�� � �����.� ��� ��� �#���� ���� ���������� �2��� ��� ��

�������� �� ����������� ������������ ��� �!� *� 4 5 6 "������� ���� )���� #�!�����. ����� ��!������� ����� ��������� � ���� ������������ #������� �������� �!���������78���� �-�������� ����������� #������� ��� �#���������� ������ �������� �#����/ ���9����� �

����/�� ���/ ���!* ��� �����- ���� ���- ��������� �#� �#�!��:��� ������ �� ��� �� ��!������ ��) ������� ��� ��� ������/��� �������/��� ���� ��!������������ ������� ���������� �������� ���� ������ ���!�� $!������ 1��� �� ;���& )������/���� ��� �� �#� ��� �##� �������'�� �������� ���� ��� ���� ������/ �������� �����/���� ���/ ��� ##���-���- #�� #�� ����-���- ����� �� �!����� +������ �

������ ����� ��� ��� � ��������� $��& )����� ��� ���������� ��#����� ����� ��,����������� ������ �� ���� ������������� ������������ �#�,<'�� �#,������ ���� ��������� �����-���- � ��=������� #� ��� ��������- �� ��

������ �� ������- �������� �� �� ������� ��� ��,��� ��� 4�������/ ,����- ���� ��#���� ������ ���������0������ ��������� �� ������ ��� ��,����������� ;" #���9����� ������������� ��0������ �� ��

��>���� � ���������� ������ ��� ������������ �#� ������������ ���/���� �������� ��

���

Page 395: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

����������������� ��� ������������������� � ��� � ����������� ��������� ������

�� ������� �� ����� �������� �#��� ���� ��� �������� ##�� ������ �������� ���� �����'����� ������ ���� ������ �#�������� �������� ��� ����� #����������� ������� �������� �������� ������������ ������ )������������ ��������� ����������� ������� ������������ ������� �������� � $,& )���������=������ ������/ ������ �������/ �)������� �������/� ���� ������������ �� ���� ##��������� ��������� ��������� ##

����� ������ �� ��������- ��� ������� ��� ������� ��,1?< $����/ ��� ������� �������� ���& ��#�� ������� ����������- ��� ������� ������� ���-���- =������� ���������� ��������- �

�� � ���� �

�� ��� ������� ���� ���� ��������- #�� #��� ���� ��� ���������� ������� #���������� ����� ����� ������- �� ������� ���������� $�!& �#�������� ���� �����/������ ��� �#���=������� �� ���� �������� ����� �� ��������� ������������ ����'����� ���������- �<����� ��� �� ��� 8������ ���� 1��������

��� ��� @������ �� ##����� �� ����� ���������/� ��������� ��� �������� ���������� �� ���� ����� ����>����� �� ����� ��������� �� ������ �#��������������� ��� ��� ������������� �� �������- ��������� ��� #�� ���������� ��� ����� 5 ����� �#������������ ������� �#����/ ����/� ���

���/ ����� ��#���/��� ��� #� ��� ��#���/��� ��������- #� ��������� ����� ��� ������ ������ ��� ���������� ������� ���� ��� ��� ������� ��- ���� �� �������� ���� �����-���/� ��� ��#�������� ��#���� ����-�� ���� ��������- �#�-�� ��� �� ��������� ���

�>������ �� �������� ���>������ ���� ������ ��������� ��������- ��#������'������� �������� ��#� ��� �#� ���� ������� ��� �#��� ���������� ������ ��������� �� ������ ������������ ���� �#������- ������ ���������� ��� ��� ���������� ����� ��������� ���2�������� ��2�������� "A ����� )��������� ��� ������� �������� ���8���� ���/���� ����)���������� ������ ����)��������� ����� ��)�������� �#��)������� :����� ����)������� �� ����� ����� ��)���� ���� ��������� ���)���� �-��� � ���)�������� ���)��� ���� �� ��������� ����� ���� ���������� ������� ���������� �������� �� ���

4 ����� �� ������ �� ����������� ##4��������� ���� )���������� ��� ���� ��� �������� $4& )��������� ���� ��� ��#� ��� �#����� ��#� ���0������ ���������- ��0���� ��� ��� ����-��� ���� ���0�� #�0�� ���������� ��=��� =��� ��=�)��� ���=������ ���/� ���� ��=������� ������ ##=������ �#� �#

��� �����

Page 396: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

����������������� ��� ������������������� � ��� � ����������� ��������� ������

=������ ����� ��=������� #�=������� ������������ ��=��� ���������� #�=����� �������� �������� ��� #����� ������ ����� � ��=����� �� ��������- ������������ �#4( $���� �������������& ��������� ��#� ����� ����/� ���� �#�4���/ ����� ����� ������� ��� �� ����������� �� ##�����- ��������� ������� �4������ B�����

��� �����/ ����� ��C����. ����� ��C������� ������������ ��� �� ��� ������ ����� ��������������� ���C�� ������� D��-� ������ �� �������� ��������� �������� �� ��� ��������� ���/ ���� ��������� ��������� ��C���� D�/�� �������� ������� ���� ����������� ��� ������������ ��� ��� #��������-� ��� �������� �� ������� ���C� ��� ���������� ���C6 ����� ��� �

���� ������� ������� ���� ���� ������� ���E���- ,���� �#���F���� �#���� � ���������� ������ ������- $E& )�������� �� ���� �� ������� �� #�����F $EF& )��� ������� ����� ����� ������ ����� ����������� � �#������� ��� �� �������� ��=�� �� ����� ������� �� ������� ��������� ��) ������ ��� ��� ������F����� =�)��� ������� ������ ������������ ��� �� ������� ���� ����� �� ��������� ��#�� ����- ���� ����-���'������� ����-��� ��-������ ����)��� ��

�-��������� ���-��������������� ������ �#� ���������� #��-��������� ������� ��

A ," $A������������ ���������� ��,�����0������ "��������& �

��� ��� ��#� ������ ���������� #����� ��� ������� ������� ���A*? $A������������ *����� � �� #�� #�

?�����������&� ���� ����������� �)���� ��� ������� ����� ����-��� ����=�� ������� � ���� ����=����� ����� �� �������'��� ��������� ��������� ��������- ������������ �� ����/� �������������-� ���������� ���� ������������ ��� ������������� �-��� � �#�������� ������� ��� ���A������� )�)� ������������ ������ ���������� ����� ���� ��A11, ������� ���� ���� ���

G ������� �������� ��#:���� $G& ��

/����� $H& )��/������� $/B& )���/��� ���� ��������- ���/��� )���/�������� ����� �-��� � ��

�I�� ���� � ��D������� ����� ����� ��������- ������� ����� ��=������ ���� �#������ ������ �������� ���������� ��� ����������� ������ ��� ����������� ������ �� �������� ���� ����� �� =������� #�D,! $������������ ������ �� ���-���-& D,C $������������ ������ �� ������-& D������.� ������ ������� �� ��D�����- ����� ������� �� ����� ������ ������ �2��� ��� #�� ������� 0������ ����������� ��#� ���� �� ������ �#�� ���

����� ��#

Page 397: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

����������������� ��� ������������������� � ��� � ����������� ��������� ������

���� ������� ������ ���� ��2��� ��� ��D��-�� 8����� �D��-�.� A�������� A������������ #D��-�.� @������� �� "������� #������� ��� ��������� ���/� ����������� ������������ �� #� ����������� #��������� ���������� #����� ����/��� �� �#���� ���������� ������ �#� ������/�� �� �������� ���� ��� ��� ������ ��� �� ������������ ������ #� #�����'������� ����� ������'��� ���������� ���� �������������� �������� ��������� �� ��� �#���� ���-���- ����� ��� �� ����) $�)& )��� ��

������� ���� �� ����0������ ������ �# ����������� �� ���/� �� ����� ���� #�� ##*����� ������� A������������

!����� � ����� �����- #�*����� � ��� ,��������� ����- �* @(?D �� �� ��� ������- #�� ��� ��� ��� �������� ��� #� ���� ��� ����)� ���>���� ��� �)� � �������� ���*,1 $ � ��� �� ������ ��� & �� ���� ����� ���� � ��������� ����/ �# ����� � ��������� $*J& )�� ��������� $*(�& )�� � ����� ������� ��� ��������� �� ��� �� ��������������� ������� �������� ��� ��� �

����� �� ����� �2����� �� ����� �2��������� )��� ����� ���� ����� � ������ ������� ���9����� � ������� � ���� �������� )��� ��� � C* ## ��� � ���� �� ��������� �#� ������ ����������� �� ��� � ��� ������� ��� �� � ��� ������������ �#�� ���

*������.� ���� ��*�����-.� ��� ��� ��*��/����F ��� ����� ���/���� ��# ������ ��# ���� ��� ������ �� ������� � �������� �� ����� )����

������ �� ��#� ����������� ��� )���������� ���2������� �� ���� �#J!,< �������� �)�� �� �������� � ������� ��� ��������� $J& )��J�����',����. ����� ��� ��J����� H��:� H-�/�� ������ �#������ �#�>���� ���� �#����������� ��

�� ��������� ))��� �� ������������ ��� ���J�� ���.� ���� ��J���/� +������� ��� �J���� ������� ���� ��� �#����� ��������� ��������� �������� ��� #�� ��

!��� "���� �������� ���� ���������� ����>��� ��� $�& )����� ��������� #���� ���� ��� � ��� ������ � ���������� ������ �������� ������� ��� ������ ����� �)������� �

������ �� ������� �#� ��� ���� ���(����� C�������� 1����� �� ���������� ���/��� #�������� �����- ������� ������� $(& )����������� ���� ������������ ����� #���������� ���� ����������� ��� #������������ �������� �� ���������� ������ �#��� �������- ��� ����� ������� ������ ##��� ������� �������� ��#������� �������� ��(������7*��/����F ������� ��������� �� ��������� �������������� ��������� ��� ��� ��� ������ ��

���������- ��

��� �����

Page 398: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

����������������� ��� ������������������� � ��� � ����������� ��������� ������

������ ����� ������� �������� ���� ����������'���>���� ��������� �#��������� ������������ �������� �#��������� ���������� ������ )�������0)�� )������������ �� � ���� ��� ���� ��������� ���� ��#��� �� ������'������� ���������� �)�� #���� ���� ���9����� �����������- ��� ��������������� �#��������� ���� �)�������� ��

(�����/�.� ����� ����' ��������� ��� ����������� ��=���� #���������� ������ � �������� #�� ���

���������� �#

�����F ������������ ��������� ������ �����/� ����)����� ������ �#������ $�����������& ������ �� ��������- �@��/��� �@��/��� ���� )���@��/���7C����� ��� ��� ���@ ? $�������� � ������� ��������& ��@�-����� ������������ �� �� ��� ����������� ������������ �������� ����������� ���������� ��� ���� ������������ ���������� �������� ������������ ������ ������- #�@����.� ����� �@���.� ����� ���@������� A������� ���������� ��� ����������� �� ����- ���� ��������� �� ���-���- #�� �#� #��������� C6 �� #���������� ��� �#�� �#��������� �� ������ ����������� � ���� ����� ���� ��������� ��� ������ �� =��� �� ������ ����� �@�@� ������� ������� ���� $���� ����%� �@�-�� A���������� �� J����

��������� �

������ ������ �������� ����/ ��

"7J ������ ��������-������� �� ������ ##�� ���� �� ��� $"?D "& �� #�

������� ��� �� ��#�������- �#� ����� ���� ����� ����������� ���������� ��"��������� ����������� � �� #�"�����/ ��� ��� �#������ $�������& �"���� @������ ��������� �������� ���� �#������� ���

������/���� ��#������ � ��� �� ���� �� �������� ������ �� ��� ������� ��� ��� ���������� ���� �������� ����� ��� ��������� ����� �>���� �������� ������ ����������>����� ��� ������� #� ��#��� ��� ��� ��� ������������ ������������ ��

����� ������� ����� ���� ����������� ������� ��� �#����� �� ����� ���������� ������ ������ ��� � �>���� �� ��������- ������ ������ ������ ����� ������� ������ ������������ �������/��� ���� ���� �������/ �#� ��"A ����� )����/���� ���������-� ��������� ��� ������ ��� $"& )������������ �#� ������0���� ���� ������ ��� ��� ��� ��#����� ���� ��� ��� � ���"� ����.� ����� ��� ���� ������� �������� ���� ������� �����/��� ������������� ����� ������� ��

����� ���

Page 399: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

����������������� ��� ������������������� � ��� � ����������� ��������� ������

��� ��� ���� �� ��������� ���- �����- �������� ��-� ��������-� ������� ��=������ ������ �#�� �#� ���� ��� ��=������ �� ������ ���" ��� ���������� ��� ���� �"�����- �� J���� ��������� ���

*����� 8�������� �"�����- �� J���� ��������� ��

G���� ������ ��������� ���� ���"?D " $�����- �� ���� �� ���& �"?D " �� #�� ��������� �� ����� �#������0� ������- #������0� ���� � #�������� ��� ������������ �������� ������������ �#�����/��� �-��� � ���2���� ����� �����������- ��� ���/��� #� ����� ������ ��� ������������ ��

�������F��� ���������� ��� ��� ���������� ��������� ��������� ������������

�������� ��������� ����� ���/ ���������� ��������- �� ����������� ��� ����������- ��������� #������ ���� �� ������ ��� ������>���� ������� ���� ������>���� ����) �������� ����� ������� ����������� �� ���� ��#� ����������� �� ������ ����������������������� ����������- ������ ��#

����� �����- ���� �� ������������������� ������ ���� ����������� �������- ���� ��

������ ������ ����� ���- ��������- �����:������ �������� �#����'������� ��������� ����������������� ��� ��������� �>��� �������� #��������� �� ��������- ��������������- �#��������� ������� �������� ������� �������� ��#� ���

�- ���� ))� ��"6 ��� #�

����� �� �>���� �1,! $���������� ������ �� ���-���-& 1����-���>.� ����� �� ���� ��������� ����� �#� �����- ���� ���� ����>������ ������� ������ ���� ���� ���

���� ���� ��1��� ��� ��� �#���������� �� ������� ��� ������� )���������� )��������� ���� ����������� �� ����� ���1(, $������ ��� ����� ����& #� ��1(A $������ �������� � ������& #� ������������ �� �������� ������������� ������ �����F����� ���� �������� ��� ������ � ����������� ��

�������� ����/��� ��#�������� � ���� ����������� ��� ��� ���� ��� �� � ������ ������ ��������� ������ ������'�� �������� �-��� ��

���� ��� ������������ �������� ��� ������ �������� ������� ������������ �)�������� ��� ��������F�� �������- ������ )�;" ,���������� �� ��#

��������� ��������- ��������� �"��� �+,! +,C ����� ������ ���������� ���� ���� ���9����� ���������� ���� ���� �#� ���� �#�

������� ������- ��������� ���/ �����������- ������� $+& )������ � �� �������� ��� �������������- �#� ��

����'����� ��� ��� ������������- )����� �������� ���

�� �����

Page 400: Basic Ship Theory 5E VOLUME1

����������������� ��� ������������������� � ��� � ����������� ��������� ������

��=�� ������������ ����� �������� ��

���������� ���9����� ������������� ����� ���������� ����������� �#� #����� $B& )������ ��������������� ������������ �����2����- ��� ��� ��� ������� ���� ����������� ���������� ���� ������������ �������� ���� ���� �� ������������ ����������� � ���� ���

����'������� ������� � ������

������ �����/ �#������ ����� �#����� $B�& )��

������������- ��� #������������� �� �

������� ���� ��� ���� ��������� �������� ���� ��� ���� ������ ���� �� �������� ���� ����������� ��� ���� �#���� =����� ��� � ������� ����� ����/ ������ ���� ��#���� ��� ���� ������ ������ ��������� ���� ������ ���&��� ������/ ���� �� ������� �#��������� ���� ���

-�� -������� ��� ���� ���K����.� ������ )����

6 ����� �F��� ��������� ���F����� �#

����� ���