Grupo VI Transporte, Embarque e Desembarque de Pesos

Transcrição

1 Grupo VI Transporte, Embarque e Desembarque de Pesos VI-1

2 Problema 1: Um navio com um deslocamento de 6000 [t], um KG de 6.70 [m] e um KM de 7.30 [m], flutua direito. Movimenta-se transversalmente um peso de 60 [t] da mediania para um ponto a 12.0 [m] da mediania. Calcule o ângulo de adornamento. Problema 2: Um navio com as seguintes características: L pp = 140 [m], = [t], X F = 4.1 [m] AR, M u = [t.m/cm], tem os calados seguintes: c AV = 9.00 [m] e c AR = 9.30 [m]. Desloca-se um peso de 200 [t], 80 [m] para ré. Calcule os calados finais. Problema 3: Num navio com 1200 [t] de deslocamento e altura metacêntrica de 0.6 [m], desloca-se um peso de 20 [t] entre dois pontos à distância vertical (elevado) de 6 [m] e à distância transversal de 4 [m]. O navio na condição inicial encontrava-se direito (não adornado). Qual é o ângulo de inclinação transversal que o navio adquire? Problema 4: Um navio de 1500 [t] de deslocamento e 0.60 [m] de altura metacêntrica está adornado de 8º. Determine o novo ângulo de inclinação quando um peso de 5.6 [t] é elevado de 4 [m] e movido transversalmente 6 [m] para o bordo oposto ao da inclinação inicial. Problema 5: Um navio com deslocamento de 1080 [t] e altura metacêntrica de 0.60 [m] está adornado de 5º. Um peso de 30 [t] é içado paralelamente aos planos transversal e longitudinal de um ponto do porão para um ponto no convés a uma distância de 4 [m] do primeiro. Que ângulo de inclinação toma o navio depois de o peso ser colocado no convés? Problema 6: A corveta do GCD do anexo A flutua com os calados AV e AR de 2.92 [m] e 3.72 [m], respectivamente. O seu centro de gravidade está a 4.12 [m] acima da linha base. Calcule a sua altura metacêntrica, o ângulo de inclinação e os novos calados nas perpendiculares, quando um peso de 40 [ton] é deslocado de um ponto situado a 21.1 [m] a vante de meio-navio, 1.2 [m] a EB e a 2.0 [m] de altura, para outro ponto situado a 17.5 [m] a ré de meio-navio, 2.3 [m] a BB e 6.0 [m] de altura. Problema 7: Considere o navio a que se refere o GCD do Anexo B. Os calados são c AR = 3.2 [m] e c AV = 1.54 [m]. O caimento ideal para o navio navegar são 100 [cm] por ré. Calcule o peso de lastro que teria de trasfegar do duplo-fundo nº 2 (x gdf = 4.38 [m] AR) para o pique tanque de vante (x gpt = 22.7 [m] AV), para pôr o navio com o caimento referido. Problema 8: Um navio de 80 [m] de comprimento entre perpendiculares, flutua com os calados a vante e a ré de 3.20 [m] e 4.10 [m], respectivamente. A esta flutuação, o seu deslocamento é de 1900 [t] e o raio metacêntrico longitudinal de 105 [m]. O navio vai entrar em doca seca e pretende-se, para facilitar a docagem, que a quilha fique paralela à linha dos picadeiros. Que quantidade de óleo combustível é preciso transferir de um tanque a ré para um tanque a vante (distantes de 52 [m]) para se obter aquele resultado? Considere que o navio não tem caimento de traçado. VI-2

3 Problema 9: Num batelão rectangular de secção 12 6 [m], que se encontra encalhado em lodo de densidade 2 com a imersão de 1.0 [m], move-se um peso de 9 [t] transversalmente 4 [m], o que provoca uma diferença de bordo livre de 1.0 [m] entre os dois bordos. Determine a altura metacêntrica do batelão quando flutua livremente em água doce. Problema 10: Um guindaste flutuante desloca um peso de 50 [t], localizado inicialmente no convés, para o cais. Calcule o ângulo de inclinação transversal quando o peso está suspenso do guindaste ao alcance máximo pelo través. O alcance máximo é de 6 [m] e a altura do ponto de suspensão em relação ao convés é de 10 [m]. O centro de gravidade do peso encontrava-se inicialmente a 2.0 [m] do convés. O deslocamento do guindaste flutuante é de 1135 [t] e a sua altura metacêntrica é de 2.5 [m]. Problema 11: Um batelão paralelepipédico navega em água salgada. As suas características são: L = 25 [m]; B = 6 [m]; i = 2.8 [m], estando o seu centro de gravidade em: x G = 12.5 [m]; y G = 0.0 [m]; z G = 2.1 [m] Calcule a posição final do batelão sabendo que foi embarcado um peso de 30 [ton] em x p = 7.0 [m]; y p = 0.8 [m]; z p = 2.5 [m]. Problema 12: Um navio com um deslocamento de 9000 [t], KG de 6 [m], KM de 7 [m], flutua direito. Embarca-se um peso de 750 [t] que se coloca a 8.5 [m] de cota e a 2 [m] a BB da linha de centro. Calcule a altura metacêntrica e o ângulo de adorno, assumindo que KM se mantém constante. Problema 13: Um pontão paralelepipédico tem 20 [m] de comprimento, 8 [m] de boca e flutua em água doce com imersão de 2 [m]. O seu centro de gravidade está a 2.5 [m] acima da linha base. Verifique se o pontão se mantém direito quando se embarca um peso de 160 [t] no convés, na vertical do centro de flutuação e com o centro de gravidade 4 metros acima da linha base. Problema 14: Um navio de 9900 [t], KM de 7.3 [m] e KG de 6.4 [m], carrega dois pesos de 50 [t] a uma cota de 9 [m] e 6 [m] da linha de centro. a) Calcule o ângulo máximo de adorno durante a manobra. b) Com os dois pesos na posição final, a bordo, calcule o peso de água que teria de ser embarcado no tanque lateral do duplo-fundo para colocar o navio direito. c) Calcule a condição final do navio: e GM. (assuma que KM se mantém constante ao longo de todas as operações e ignore espelhos líquidos) VI-3

4 Problema 15: O navio cujo GCD pode encontrar no Anexo A tem os calados seguintes: c AV = 2.7 [m] e c AR = 4.3 [m]. Pretende-se que o navio fique com a quilha direita para uma maior facilidade de docagem. Sabendo que o navio tem 50 [t] de água num tanque de lastro a ré, localizado 1.55 [m] AR da PPAR, que pode transferir para outro tanque localizado 1.0 [m] AR da PPAV, que quantidade de água deverá ser embarcada nesse tanque (para além destas 50 [t] transferidas) de modo a pôr a quilha direita? Problema 16: O navio do GCD do Anexo A flutua em água salgada com os calados 3.2 [m] AV e 4.4 [m] AR. A altura metacêntrica é de 0.73 [m]. Consumiram-se os seguintes pesos durante um cruzeiro no mar: Peso [t] z [m] x [m] Combustível AR Água Doce AV Provisões AR Munições AV Calcule o deslocamento, altura metacêntrica e os calados no fim do cruzeiro. Problema 17: Um navio com 80 [m] de L pp tem um deslocamento de 2000 [ton], um D u de 5 [ton/cm], um M u de 25 [t.m/cm] e o centro de flutuação 2.5 [m] AR de meio navio. Em que posição deve ser embarcado um peso de 100 [t] para que o calado de vante diminua 30 [cm] e de quanto aumenta, nesse caso, o calado de ré? Problema 18: Um navio com 70 [m] de comprimento entre perpendiculares e 3600 [t] de deslocamento, flutua com uma imersão uniforme de 4 [m] em água salgada. A figura de flutuação com as ordenadas igualmente espaçadas possui a seguinte geometria: Nº Ordenada PPAR(#1) #2 #3 #4 #5 #6 #7 PPAV(#8) y [m] VI-4

5 a) Calcule o deslocamento unitário. b) Com base nos valores do problema arbitre (e justifique) a coordenada vertical do centro de carena e diga para que valor da coordenada vertical do centro de gravidade tem o navio equilíbrio instável. c) Diga qual o valor do caimento e das imersões nas perpendiculares se embarcarmos um peso de 36 [t] na ordenada #5. Problema 19: A corveta cujo GCD se encontra no Anexo A flutua em água doce com os calados a ré e a vante de 3.8 [m] e 3.2 [m]. Embarcam-se 50 [t] num ponto 30.0 [m] a ré de meio navio. Determine o deslocamento do navio e os calados nas perpendiculares depois do embarque de peso. Problema 20: O flutuador paralelepipédico da figura tem 40 [m] de comprimento, boca de 8 [m], pontal de 4 [m] e desloca a uma imersão uniforme 900 [t], em água de densidade 1.02, e tem um KG igual a 3 [m]. Possui ainda uma abertura desde o convés ao fundo como se pode observar na figura. a) Calcule a quantidade de carga que tem de ser desembarcada de um ponto do plano de mediania a 30 [m] da popa e 1.22 [m] acima do convés, para ter caimento a ré de 0.2 [m]. b) Calcule a altura metacêntrica transversal depois de embarcar 40 [t] de água doce num tanque de 5 [m] de comprimento localizado à proa. Considere que o tanque tem uma largura igual à do flutuador. Problema 21: Um navio de 60 [m] de Lpp, amuradas verticais perto da flutuação, flutua à imersão uniforme de 2.40 [m]. A esta imersão o deslocamento é de 1200 [t], o deslocamento unitário é de 5.0 [ton/cm], o momento de caimento unitário é de 15.0 [t.m/cm] e o centro de flutuação está a 2.0 [m] AR de meio navio. Em que posição devemos embarcar um peso de 60 [t] para que a imersão a ré não varie? Problema 22: Considere um navio com 120 [m] entre perpendiculares, um deslocamento de 9500 [t], deslocamento unitário de 16 [t/cm] e centro de flutuação localizado a meio-navio. O embarque de um peso de 480 [t] 40 [m] a vante da meio-navio provoca uma diminuição da imersão a ré de 50 [cm]. Calcule: a) O raio metacêntrico longitudinal. b) A posição dos pontos de indiferença. VI-5

6 Soluções (Grupo VI - Transporte, Embarque e Desembarque de Pesos): 1. θ T = 11.3º 2. C AR = 9.65 [m]; C AV = 8.6 [m] 3. θ T = 7.6º 4. θ T = 6º 5. θ T = 6.1º 6. GM = 0.61 [m]; θ T = 7.6º c AR = 3.93 [m]; c AV = 2.67 [m] 7. p = 21.2 [t] 8. p = 43.2 [t] 9. GM = 0.5 [m] 10. θ T = 7º 11. θ T = 8.1º; ϕ = 1.2º 12. GM = 0.81 [m]; θ = 10.5º 13. GM = 0.28 [m] > 0, mantém-se direito 14. a) θ = 6.1º b) p = 109 [t] c) GM = 0.94 [m] 15. p = [t]; = [t] 16. = 1940 [t]; GM = 0.49 [m]; c AV = 2.7 [m]; c AR = 4.44 [m] 17. δc AR = 0.64 [m]; X p = [m] AR 18. a) D u = [t.m/cm] b) KG > KM = [m] c) i AV = 4.05 [m]; i AR = 4.03 [m] 19. = [t]; c AR = 4.04 [m]; c AV = 3.06 [m] 20. a) p = 21.4 [t] b) GM = 1.77 [m] 21. X p = 4.43 [m] AV 22. a) CM L = 152 [m] b) X 1 = 15 [m] AR; X 2 = 15 [m] AV VI-6