Teoría del Buque CY

[Drago]

Estimados cofrades
Con el ánimo de de arrojar la mayor cantidad de luz sobre la famosa pregunta 3ª, os copio la respuesta del cofrade aprendizdenauta, en otro foro, a una pregunta análoga, del examen de abril de 2007 (la de la respuesta a la reclamación):

"Yo discrepo de la solución del tribunal (sin acritud). Hay que distinguir entre escora temporal (balance) como el producido por la fuerza del viento sobre las velas, o las olas. Y la escora permanente producida por una carga, descarga o desplazamiento de pesos. En el primer caso el centro de gravedad no se mueve, en el segundo si. Pero veamos que es en realidad GZ. GZ es la distancia del centro de gravedad con la perpendicular a la flotación trazada desde el centro de carena. Cuando un barco escora por efecto del viento, por ejemplo, el centro de carena se desplaza hacia la banda de la escora, pero no se desplaza el centro de gravedad, por lo que la distancia entre el centro de gravedad y la perpendicular a la flotación trazada desde el centro de carena existe y tiene un valor. Este valor de la fuerza adrizante ha de ser igual al de la fuerza escorante (viento) para que el barco permanezca en equilibrio. Ahora bien cuando un barco se escora como consecuencia de una carga, descarga o corrimiento de carga, (escora permanente) el centro de gravedad se desplaza transversalmente hacia la banda de la escora. El barco comenzara a tumbar y el centro de carena se desplazara en el mismo sentido de la escora hasta situarse justo debajo del centro de gravedad (condición de equilibrio).
Evidentemente la perpendicular a la flotación desde el centro de carena pasara por el centro de gravedad, luego la distancia entre esa perpendicular y el centro de gravedad es cero; ósea GZ es cero. Esto mismo ocurre cuando el barco esta adrizado y nadie duda de que GZ sea cero.
Por ultimo apliquemos las formulas que nos dan el GZ con escora en pequeñas inclinaciones al problema que nos ocupa. Formula:
GZ = GM x SEN (ANGULO) – LcG x COS (ANGULO).
GZ = 4,7436 x SEN (4º-14'-38'') – 0,352 x COS (4º - 14'-38'')
GZ = 0,3510 – 0,3510 = 0 (CERO).
Podríamos hacer la representación grafica, pero seria abundar sobre lo mismo."

Por lo tanto me reafirmo en la solución que planteé más arriba, lo cual me lleva a afirmar que:
1. El que ha corregido el examen es un lego en la materia, lo cual sería una barbaridad y no lo creo verosímil. Pues se habría limitado a cotejar los resultados con los que a él le han dado, sin analizar los exámenes.
2. El que ha redactado el examen ha cometido un error y no ha expresado adecuadamente lo que quería decir. No es la primera vez que usando el copiar y pegar, se toman preguntas de otros problemas y al final sale un refrito de funestas consecuencias.
Quizá quiso decir algo como: Calcular el valor del brazo GZ para una escora del mismo valor que la que alcanza el barco tras las operaciones anteriores.

Que nadie se rasge las vestiduras, estos señores pueden ser marinos mercantes, pero de Teoría del Buque saber lo justito o haberla olvidado y además son humanos y por tanto no son infalibles.
Lo grave es que la situación se ha repetido al menos en tres exámenes consecutivos y en la DGMM, que parece que algunas veces se leen estas cosas, han sido incapaces de publicar una nota informativa, o de publicar los resultados correctos, sabiendo que están pu****do a mucha gente.
¿Alguien sabe la opinión de las Escuelas de Náutica de Madrid al respecto, aunque sea una opinión extraoficial?.
Si alguien ha sacado sobresaliente en alguno de estos tres últimos exámenes, por favor, que publique aquí su solución, a ver si conseguimos desvelar el misterio de la correcta interpretación de la pregunta 3ª.
Saludos y suerte a los de Zaragoza.

[Navarca]

Pues me lo voy a copiar para tenerlo claro de cara al examen de junio, porque me parece una explicación muy simple y lucida.

[Rebalaje]

Hay una cosa que se me escapa por algún lado, los tanques son cubos de 3.5 m de lado, y los centros de gravedad de los combustibles están a 0.5 m de la linea de crujia de forma simetrica, ¿no parece que haya espacio para ello no?
Una pregunta. Los examinadores de la Universidad de Cadiz, dan como dato el "momento de superficies libres" en Toneladometros, ni idea de que es eso, pero por magnitudes tiendo a pensar que si lo divido por el desplazamiento en toneladas me dá una magnitud en metros, que debe de ser la diferencia de la altura metacéntrica al aplicarle las superficies libres. Osea que el "momento de superficies libres" es la inercia por la densidad solamente. ¿estoy en lo correcto?
Saludos.

[sapphire]

Originalmente publicado por Rebalaje

Hay una cosa que se me escapa por algún lado, los tanques son cubos de 3.5 m de lado, y los centros de gravedad de los combustibles están a 0.5 m de la linea de crujia de forma simetrica, ¿no parece que haya espacio para ello no?
Una pregunta. Los examinadores de la Universidad de Cadiz, dan como dato el "momento de superficies libres" en Toneladometros, ni idea de que es eso, pero por magnitudes tiendo a pensar que si lo divido por el desplazamiento en toneladas me dá una magnitud en metros, que debe de ser la diferencia de la altura metacéntrica al aplicarle las superficies libres. Osea que el "momento de superficies libres" es la inercia por la densidad solamente. ¿estoy en lo correcto?
Saludos.

Vaya lío que has preparado.

Las superficies libres de los tanques medio llenos (o medio vacíos, según se mire), tienen la fea costumbre de inducir una subida virtual del centro de gravedad del buque. La magnitud de esa subida es igual al producto del momento de inercia por la densidad del líquido que contiene el tanque, y todo ello dividido por el desplazamiento total del buque en toneladas.

El momento de inercia de cada tanque te lo darán con los datos del examen salvo que se trate de un tanque con forma de prisma, en cuyo caso, el momento de inercia es igual al un doceavo del producto de la eslora por la manga al cubo. (manga y eslora del tanque, por supuesto)

[Drago]

Originalmente publicado por Rebalaje

Hay una cosa que se me escapa por algún lado, los tanques son cubos de 3.5 m de lado, y los centros de gravedad de los combustibles están a 0.5 m de la linea de crujia de forma simetrica, ¿no parece que haya espacio para ello no?
Una pregunta. Los examinadores de la Universidad de Cadiz, dan como dato el "momento de superficies libres" en Toneladometros, ni idea de que es eso, pero por magnitudes tiendo a pensar que si lo divido por el desplazamiento en toneladas me dá una magnitud en metros, que debe de ser la diferencia de la altura metacéntrica al aplicarle las superficies libres. Osea que el "momento de superficies libres" es la inercia por la densidad solamente. ¿estoy en lo correcto?
Saludos.

Hola Rebalaje
¡Vaya idea que has tenido!¡Van a salir volando las calculadoras!
En cuanto a la primera pregunta, no siempre los enunciados se refieren a situaciones 100% posibles o "reales". Ten en cuenta que hay mucho copi-pegui y algunas veces te dan situaciones irresolubles. Yo seguiría el consejo de Bou Fort: ¿con los datos que tengo puedo hallar la respuesta? Si, pues adelante.
Ten en cuenta que estás haciendo el traslado de un peso de un lugar a otro y lo único que te interesa son las coordenadas de ambos puntos.
Si le dices al examinador que esa situación te parece un poco rara, que no hay sitio, que entonces el tanque no puede ser un cubo..., lo vas a cabrear, porque le estás queriendo decir, de alguna forma, que no se ha leído el problema y que además no lo ha resuelto antes (lo cuál es cierto en muchas ocasiones).
En cuanto a la segunda pregunta estás en lo cierto:
Efectivamente, el "momento de superficies libres" es igual al producto del momento de inercia del tanque por la densidad del líquido que contiene y viene dado en tonelámetros. Pues el momento de inercia viene en m4 y la densidad en Tm/m3.
Cuando el momento de superficies libres (Tonelámetros) lo divides por el desplazamiento (Tm), obtienes la "subida virtual" de G en metros.
Saludos y suerte.

[Rebalaje]

Bueno, a ver si mareo un poco más la perdiz.....
La famosa pregunta 3, por supuesto según lo preguntan es 0.
Veo que para intentar contentar la inexcrutable mente del examinador, aplicais la fórmula GZ=GMsen& con la posible resta de GG´cos&
Pero no lo veo claro, ya que los pares de fuerza en este caso no estan en entre el centro de gravedad adrizado y el punto Z, sino en los centros de gravedad inicial y final. lo que nos dá una distancia entre los pares de fuerza de GMtang& en vez de GMsen&.
Saludos.

[Drago]

Originalmente publicado por Rebalaje

Bueno, a ver si mareo un poco más la perdiz.....
La famosa pregunta 3, por supuesto según lo preguntan es 0.
Veo que para intentar contentar la inexcrutable mente del examinador, aplicais la fórmula GZ=GMsen& con la posible resta de GG´cos&
Pero no lo veo claro, ya que los pares de fuerza en este caso no estan en entre el centro de gravedad adrizado y el punto Z, sino en los centros de gravedad inicial y final. lo que nos dá una distancia entre los pares de fuerza de GMtang& en vez de GMsen&.
Saludos.

Hola Rebalaje
Siento no tener un escaner para enviarte una figura aclaratoria, pero te será más útil este enlace:
http://www.rodamedia.com/navastro/te.../node7_ct.html
Fíjate en la situación que plantea la figura 1.13
G'Z' = GZ - GA = GZ - GG' cos &
y como GZ = KN - KG sen &
queda: G'Z' = KN - KG sen & - GG' cos &.
Saludos.

[Rebalaje]

Hola Drago, usando el diagrama 1.13, lo que quiero referir es que son pares adrizantes los que se ven en el dibujo. Pero en el caso de la pregunta, los pares son escorantes en este caso se producirian en los puntos G y G´no en ningún punto Z, por lo que la trigonometría del par se sacaría por tangente, tal y como se vé en el dibujo 1.12.
Saludos.