practica de estabilidad inicial

7/26/2019 practica de estabilidad inicial

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ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORALFACULTAD DE INGENIERA MARTIMA, CEINCIAS

BIOLGICAS, OCENICAS Y RECURSOS NATURALES

Practica de arq itect ra !a"a# II

I!$# e!cia% de #a % &er$icie #i're ( &e%)% % %&e!did)%

I!te*ra!te%+c#ei!er ic-ae# ari! 'ar.)#a

Da i/! $a#c)!e%

Pr)$e%)r0a1+I!*2 Da!ie#a Be!ite%

Fec-a de e!tre*a+3456753689

1


2/18

82 RESUMEN E:ECUTI;O+

Se espera saber el comportamiento de un barco cuando este flota, ya que intervienen muchosfactores que cambian su movimiento, esto ocurre cuando adicionamos grandes pesos slidos y los

movemos de una posicin a otra dentro del barco o si trasportamos liquido se necesitan de grandestanques para poder transportarlos, dichos lquidos y pesos produce un gran aporte en el cambio demovimiento afectando el centro de gravedad de la embarcacin cambiando as sus

propiedades(alteraciones en sus dimensiones ) , en la primera prueba de inclinacin se utiliza untanque parcial mente lleno de agua para as escorarlo varias veces , considerando el movimiento de

pesos dentro del prototipo , esto hace que a varios movimiento del buque este se escore a diferentesngulos de inclinacin y as poder hacer una relacin con el Angulo escorado vs el momento que se

produce al mover cada uno de los pesos !n principio el "# no vara mucho ya que el peso dellquido que se adiciona solo provoca un poco la posicin del centro de gravedad del barco enconsecuencia el "# no tiene grandes cambios

!n el caso de los pesos suspendidos se debe tener en cuenta que para cada variacin de altura del peso suspendido el centro de gravedad del prototipo cambia, ya que se considera que este peso seencuentra en el punto de suspensin

!n esta e$periencia podemos analizar algunas relaciones que tienen las dimensiones un barco y lacarga que esta lleva para de una u otra forma predecir en cuanto falla o cuanto peso m$imo debetener la embarcacin, si es de mover carga o no, considerando muchos factores meteorolgicos quetiene el barco a causa de navegar en el mar, ya sea el movimiento de las olas la fuerza del viento, elcambio de densidad del agua, etc

32 OB:ETI;OS+

%erificar las relaciones tericas deducidas en clases sobre la influencia de superficies libres y pesossuspendidos sobre el &" de un buque modelo

'omparar propiedades tericas con e$perimentales, es decir para el caso de la primera pruebacomparar el ' y el desplazamiento


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Ahora consideremos la viga nueva, como se muestra en la -igura 2 (b) Su centro de gravedadestar en una nueva longitud en el centro (".), y la nueva masa, ( 3 1) +g, produce un giro comoconsecuencia de ( 3 1) $ "". +g m con respecto a "

-igura . (b)

!stos momentos de vuelco debe volver a ser igual, es decir4

5e lo anterior se puede concluir que cuando la masa se a6ade a un cuerpo, el centro de gravedad

del cuerpo se mueve directamente hacia el centro de gravedad de la masa a6adida, y la distanciaque se mueve ser dada por la frmula4

-igura 7

Aicaci=! a #)% ' q e%2

!n cada una de las figuras anteriores, " representa la posicin del centro de gravedad de la naveantes de que la masa de toneladas 1 se haya cargado 5espu8s que la masa se ha cargado, " semover directamente hacia el centro de gravedad de la masa agregada (es decir, de " a ".)

Adems, en cada caso4

3


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E$ect) de #)% Pe%)% S %&e!did)%2

!l centro de gravedad de un cuerpo es el punto por el que la fuerza de gravedad act9a verticalmentehacia aba/o 'onsideremos el centro de gravedad de un peso suspendido en la cabeza de una pluma

o brazo de una gr9a como se muestra en -igura :

-igura :

Se puede ver en la -igura ; que si el buque est en posicin vertical o inclinada en cualquierdireccin, el punto en el buque donde la fuerza de la gravedad puede considerarse que act9averticalmente hacia aba/o es "., (el punto de suspensin)

As, el centro de gravedad de un peso suspendido se considera que est en el punto de suspensin

42 PROCEDIMIENTO E>PERIMENTAL+

INFLUENCIA DE SUPERFICIES LIBRES


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PRUEBA DE INCLINACION Y ASIENTO+

0esar el modelo y los bloques a usarse en cada prctica

'oloque el modelo en el agua y verificar que el buque no este escorado

registre las alturas desde la cubierta al agua, en 0roa, seccin media ( b y !b) y 0opa ( b y !b)

>bique los cuatro pesos (? b y ? !b), que van a desplazarse y mida la distancia que van atrasladarse

%aya trasladando uno a uno los pesos hacia la banda opuesta y registrando las inclinaciones que se producen, debiendo completarse en total ; movimiento, como se muerta en la -igura

5


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5. DATOS E>PERIMENTALES+

-ree Surface

= 38,89 Kg

M =

0

39,1 (22,12 )+ 61,2 (16,67 ) x (38,89 )= 0 x = 4,15

LCG = 4,15 cm= LCB

Di e!%i)!e% de# ta!q e+

Inercia = 81223,15

6

7,5 7,524

22,2


7/18

= 1 g / cm3

Ta!q e "ac?)+

free boardproa 32,8 32,8

Mid shipsection

BB 21,8 21,7EB 21,6

stern BB 25 25EB 25

Supercie

ibre !an"ue

#ac$o

Masa

W(N)

(Grados)

(radianes) x

Momento tan() GM

%,61 %,61 1,5 %,%2618 13 13,845 %,%2618614,872

986

%,55 %,55 2,&%,%5%61466

7 13 28,145%,%5%657

&15,528

221%,48

5%,48

5 1,7%,%2&67%66

7 13 15,535%,%2&67&

414,743

979

%,52 %,52 %,5%,%%872666

7 13 2,%15%,%%8726

&7,61 7

96

%,61 %,61 '1

'%,%1745333

3 13 '13,845'

%,%1745521,321

649

%,55 %,55 '2,4 '%,%41888 13 '28,145'

%,%41&1318,355

58

%,485

%,485 '1

'%,%1745333

3 13 '15,535'

%,%1745523,682

532

%,52 %,52 % % 13 '2,%15 %3 ,132

388

'4% '3% '2% '1% % 1% 2% 3% 4%

'%(%6

'%(%4

'%(%2

%

%(%2

%(%4

%(%6

f)*+ , %* - %

tan()

Momento

7


8/18

m= 0,0016 m= 1

GMt GMt =

1 m

GMt = 138,89 0,0016

GMt = 16,07 cm

.a/ado)cm+

0esp/a amiento Mt )cm+

11,67 38,8& 16,%7

Ta!q e %e i##e!)


9/18

%,55 %,55 '2,6 '%,%45378667 13 '28,145'

%,%4541

%,485 %,485 '1,3 '%,%2268&333 13 '15,535

'%,%226&

3

%,52 %,52 % % 13 '2,%15 %

'4% '3% '2% '1% % 1% 2% 3% 4%

'%(%6

'%(%4

'%(%2

%

%(%2

%(%4

%(%6

!(x) " x #

tan()

m= 0,0017

m= 1

GMt GMt =

1 m

Mt = 1

41,89 0,0017

GMt = 14,04 cm

KG = GMt 1 GMt 2 KG = 16,07 14,04

KG = 2,03

.a/ado)cm+

0esp/a amiento mt )cm+ $%G

12,27 41,8& 14,%4 2, 3

Ta!q e L#e!) 09L1+

free boardproa 32,7 32,7

Mid shipsection

BB 2%,7 2%,75EB 2%,8

stern BB 23,4 23,45EB 23,5

&


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Super cie ibre

!an"ue//eno

Masa

W(N)

(Grados)

(radianes) x Momento tan()

%,61 %,61 1,5 %,%2618 13 13,845%,%2618

6

%,55 %,55 2,& %,%5%614667 13 28,145%,%5%65

7&%,48

5 %,485 1,7 %,%2&67%667 13 15,535%,%2&67

&4

%,52 %,52 %,4 %,%%6&81333 13 2,%15%,%%6&8

14

%,61 %,61 '1,1 '%,%1&1&8667 13 '13,845

'%,%1&2%

1

%,55 %,55 '2,1 '%,%36652 13 '28,145

'%,%3666

8

%,485 %,485 '1,3 '%,%2268&333 13 '15,535

'%,%226&

3

%,52 %,52 '%,1 '%,%%1745333 13 '2,%15

'%,%%174

5

'4% '3% '2% '1% % 1% 2% 3% 4%

'%(%6

'%(%4

'%(%2

%

%(%2

%(%4

%(%6

!(x) " x #

tan()

m= 0,0016 m= 1

GMt GMt =

1 m

GMt = 144,89 0,0016 GMt

= 13,92 cm

KG = GMt 1 GMt 2 KG = 16,07 13,92

KG = 2,15

.a/ado)cm+ 0esp/a amiento mt )cm+ $%G

1%


11/18

12,27 44,8& 13,&2 2,15

&ner'iaeso

s*e'i+'oes*-a ami

ento$%G(/eor

i'o)$%G( x*erim

enta-) 0 de rror81223,15 1 3&,5 2,%56 2,%3 1081223,15 1 44,8& 1,8%& 2,15 190

teorico = 39,5 Kg

3

KG = Inercia

KG =1 g

cm 381223,15 m4

42,5 1000 g KG 3= 1,911 m

6

KG = Inercia KG =

1 gcm 3

81223,15 m4

45,5 1000 g

KG 3= 1,785 m

'

11


12/18

&ner'iaeso

s*e'i+'oes*-a ami

ento$%G(/eor

i'o)$%G( x*erim

enta-) 0 de rrorTanque

3L 81223,15 1 42,5 1,&11 2,%3 60Tanque

6 L 81223,15 1 45,5 1,785 2,15 2 0

Gr +'a de- %G s

M M38,8& 15,52 16,%7 31,5&41,8& 17,55 14,%4 31,5&44,8& 17,67 13,&2 31,5&

38 3& 4% 41 42 43 44 45 4614

14(5

15

15(5

16

16(5

17

17(5

18f)*+ %(36* - 1(&


13/18


14/18

%,%4%14267

%,%4%16424

%,485 %,485 '1,2'

%,%2%&44 13 '15,535

'%,%2%&47

%6

%,52 %,52 % % 13 '2,%15 %

'4% '3% '2% '1% % 1% 2% 3% 4%

'%(%6

'%(%4'%(%2

%

%(%2

%(%4

%(%6

f)*+ %* - %

tan)@+

0 11,&

Masa > )?+ @) rado

s+ @)radian

es+ >* Momento tan)@+

%,61 %,61 1,5 %,%2618 13 13,845%,%26185

&8

%,55 %,55 2,8%,%4886&

33 13 28,145%,%48&%8

27

%,485 %,485 1,7 %,%2&67%67 13 15,535 %,%2&67&38

%,52 %,52 %,5%,%%8726

67 13 2,%15%,%%8726

8&

%,61 %,61 '%,&'

%,%157%8 13 '13,845

'%,%157%&

2&

%,55 %,55 '2,3

'%,%4%142

67 13 '28,145

'%,%4%164

24

%,485 %,485 '1,1

'%,%1&1&8

67 13 '15,535

'%,%1&2%1

%3%,52 %,52 % % 13 '2,%15 %

'4% '3% '2% '1% % 1% 2% 3% 4%

'%(%6'%(%4'%(%2

%%(%2%(%4%(%6

f)*+ %* - %

tan)@+


15/18

0 22,2

Masa > )?+ @) rado

s+ @)radian


%,61 %,61 1,5 %,%2618 13 13,845%,%26185

&8

%,55 %,55 2,8%,%4886&

33 13 28,145%,%48&%8

27

%,485 %,485 1,6%,%27&25

33 13 15,535%,%27&32

5&

%,52 %,52 %,5%,%%8726

67 13 2,%15%,%%8726

8&

%,61 %,61 '1

'%,%17453

33 13 '13,845

'%,%17455

11

%,55 %,55 '2,3

'%,%4%142

67 13 '28,145

'%,%4%164

24

%,485 %,485 '1,1

'%,%1&1&8

67 13 '15,535

'%,%1&2%1

%3%,52 %,52 % % 13 '2,%15 %

'4% '3% '2% '1% % 1% 2% 3% 4%

'%(%6

'%(%4

'%(%2%

%(%2

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f)*+ %* - %

tan)@+

0 31,2Masa > )?+

@) rados+

@)radianes+ >* Momento tan)@+

%,61 %,61 1,5 %,%2618 13 13,845%,%26185

&8

%,55 %,55 2,8

%,%4886&

33 13 28,145

%,%48&%8

27%,485 %,485 1,6

%,%27&2533 13 15,535

%,%27&325&

%,52 %,52 %,5%,%%8726

67 13 2,%15%,%%8726

8&

%,61 %,61 '1

'%,%17453

33 13 '13,845

'%,%17455

11

%,55 %,55 '1,7

'%,%2&67%

67 13 '28,145

'%,%2&67&

38%,485 %,485 '1,2 '

%,%2%&4413 '15,535 '

%,%2%&47%6


16/18

%,52 %,52 % % 13 '2,%15 %

'4% '3% '2% '1% % 1% 2% 3% 4%

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Masa > )?+ @) rado

s+ @)radian


%,61 %,61 1,5 %,%2618 13 13,845%,%26185

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%,485 %,485 1,6%,%27&25

33 13 15,535%,%27&32

5&

%,52 %,52 %,5%,%%8726

67 13 2,%15%,%%8726

8&

%,61 %,61 '%,&'

%,%157%8 13 '13,845

'%,%157%&

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'%,%383&7

33 13 '28,145

'%,%38416

21

%,485 %,485 '1,6

'%,%27&25

33 13 '15,535

'%,%27&32

5&%,52 %,52 % % 13 '2,%15 %

'4% '3% '2% '1% % 1% 2% 3% 4%

'%(%6

'%(%4

'%(%2

%

%(%2

%(%4

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f)*+ %* - %

tan)@+

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

. !l centro de gravedad de un cuerpo se mueve directamente hacia el centro de gravedad decualquier peso a6adido? !l centro de gravedad de un cuerpo se mover en direccin opuesta al centro de gravedad decualquier peso eliminado


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: !l centro de gravedad de un cuerpo se mueve paralelo al desplazamiento del centro degravedad de cualquier peso movido dentro del cuerpo@ o importa dnde estuvo inicialmente el peso B B en el buque con respecto a la " 'uandoeste peso se mueve hacia aba/o del mismo, el " del buque tambi8n se mueve hacia aba/o a una

posicin inferior !n consecuencia, la estabilidad del buque se incrementa por que el &"

disminuye2 o importa dnde estuvo inicialmente el peso B B en el buque con respecto a la " 'uandoeste peso se mueve hacia arriba, el " del buque tambi8n se mueve hacia arriba a una posicinms elevada !n consecuencia, la estabilidad del buque se ve disminuida porque el &" aumenta7 !l desplazamiento del centro de gravedad del cuerpo en cada caso est dado por la frmula4

5onde 1 es la masa del peso a6adido, eliminado o desplazado, es el desplazamiento final del buque, y d es, en . y ?, la distancia entre los centros de gravedad, y en :, la distancia a trav8sdel cual el peso se desplazaC 'uando un peso se suspende, su centro de gravedad se considera en el punto de suspensin

Rec) e!daci)!e%+


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Medici)! ( e%ta'i#idad de# &r)t)ti&)+

!* #)% de E%c)rad) a# )"er !a &e%)+

Pr)*ra a% de ca#c #)+

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