- Što je to STABILITET brodice?
- Što voditelj brodice treba učiniti da brodica bude STABILNA?
Na ta pitanja postoje odgovori u “brdu” stručne literature koja je, pomalo zamorna i dosadna za prosječnog nautičara, voditelja brodice, skippera…
Pokušajmo temu STABILITETA pojednostavniti, a pritom joj istovremeno zadržati svu potrebnu stručnost i primjenjljivost.
Dakle, krenimo od nužnih pojašnjenja osnovnih pojmova:
STABILITET je sposobnost brodice da se vrati u uspravan polozaj nakon što je bila nagnuta djelovanjem nekih vanjskih sila. (Evo odgovora na prvo pitanje!)
ARHIMEDOV ZAKON formuliran je najčešće na sljedeći način: „Na svako tijelo uronjeno u tekućinu djeluje sila uzgona jednaka težini tekućine istisnute tim tijelom.“ (Masa u kilogramima – kg je mjera tromosti tijela, dok je težina u njutnima – N, sila koja ovisi o gravitaciji.)
Iz Arhimedovog zakona prizlaze 3 uvjeta plovnosti:
1. Na svako tijelo uronjeno u tekućinu djeluje sila uzgona koja odgovara težini istisnute tekućine.
2. Sila uzgona, kao rezultanta svih tlakova koji djeluju na podvodni dio trupa brodice prolazi kroz TEŽIŠTE UZGONA (B) ili istisnute tekućine i djeluje na okomici ili poprečnoj simetrali brodice prema gore. (Slika 1.)
Slika 1.
Sila gravitacije, kao rezultanta svih masa (težina) koji čine brodicu prolazi kroz TEŽIŠTE GRAVITACIJE (G) ili težište svih masa brodice i djeluje na istoj okomici ili poprečnoj simetrali brodice prema dolje. (slika 2.)
Slika 2.
3. Brodica mora biti u stabilnom položaju, tj. ako se zbog djelovanja neke vanjske sile (vjetar, valovi i sl…) brodica nagne za neki manji kut, kada ta sila prestane djelovati brodica se treba vratiti u uspravan položaj.
Dakle, UZGON djeluje na cjelokupni podvodni dio brodice. Ukupna sila UZGONA djeluje kroz jednu točku, TEŽIŠTE UZGONA (B). Ukupna TEŽINA brodice uključujući opremu, zalihe, gorivo, posadu i putnike, može se predstaviti u jednoj točci, TEŽIŠTU GRAVITACIJE (G).
POMICANJE TEŽIŠTA GRAVITACIJE (G)
Dodavanjem težina na brodici IZNAD pozicije TEŽIŠTA GRAVITACIJE, ono se pomiče prema dodanoj težini, dakle prema GORE. (Slika 3.) Dodavanjem težina na brodici ISPOD pozicije TEŽIŠTA GRAVITACIJE, ono se pomiče prema dodanoj težini, dakle prema DOLJE. Pojednostavljeno, TEŽIŠTE GRAVITACIJE pomiče se u odnosu na dodane težine u vertikalnom smjeru prema njima ili u odnosu na oduzete težine u vertikalnom smjeru od njih.
Slika 3.
POMICANJE TEŽIŠTA UZGONA (B)
Sila UZGONA djelujući kroz TEŽIŠTE UZGONA (B) pomiče se na stranu naginjanja brodice zbog djelovanja vjetra ili valova i postavlja se u težište novog oblika podvodnog dijela brodice. Zbog naginjanja brodice jedna strana brodice izlazi iz vode a druga ulazi u nju. Djelovanje sile uzgona sada je pomaknuto izvan poprečne okomice brodice. (Slika 4.)
Slika 4.
PROMJENA STABILITETA BRODICE USLJED NAGINJANJA
Uspravna brodica na mirnom moru ima TEŽIŠTE UZGONA i TEŽIŠTE GRAVITACIJA na liniji poprečne okomice brodice. Kada valovi ili vjetar nagnu brodicu na jednu stranu TEŽIŠTE UZGONA pomiče se na stranu naginjanja, dok TEŽIŠTE GRAVITACIJE ostaje na svojem mjestu (ako se težine na brodici nisu pomicale). Horizontalna udaljenost između težišta uzgona i gravitacije naziva se POLUGA SILA uspravljanja (+).
U slučaju da se brodica jako nagne TEŽIŠTE UZGONA više se ne može pomicati na stranu naginjanja jer je drugačiji oblik trupa koji sve više ulazi u more. TEŽIŠTE GRAVITACIJE, kao fiksna točka, prelazi vertikalnu liniju težišta uzgona i stvara se POLUGA SILA prevrtanja (-).
Do prevrtanja brodice dolazi i kod manjih kuteva naginjanja kada je TEŽIŠTE GRAVITACIJE visoko (kada su dodatne težine postavljene na više pozicije na brodici). (Slika 5.)
Slika 5.
Pri naginjanju brodice, oblik trupa ograničava pomicanje TEŽIŠTA UZGONA. Širina trupa i udaljenost ruba palube brodice od vodene linije, određuju koliko je sila uzgona i kolika je poluga sila uspravljanja. Kada rub palube zahvati more, poluga sila uspravljanja drastično se smanjuje.
Sada smo dobili odgovor i na drugo pitanje:
Što voditelj brodice treba učiniti da brodica bude stabilna?
Brodicu možemo opteretiti ravnomjerno na način da uzdužno i poprečno bude u ravnom i uspravnom položaju. Sve težine koje ukrcavamo na brodicu (oprema, putnici, gorivo itd.) treba rasporediti ravnomjerno i što niže prema dnu brodice (kako bi CENTAR GRAVITACIJE bio što niže i time poluga sila uspravljanja što duža).
Također, treba voditi brigu da rub palube brodice bude što je moguće više udaljen od vodene linije ili linije do koje trup ulazi u more, kako bi brodica imala dovoljnu rezervu uzgona.
Nadamo se da će vam pojam STABILITETA BRODICE sada biti nešto jasniji 😉
