aula 3 - metropolitana
TRANSCRIPT
-
7/30/2019 AULA 3 - Metropolitana
1/19
ARQUITETURA NAVAL
Hidrosttica
-
7/30/2019 AULA 3 - Metropolitana
2/19
PRIMRDIOS DA HIDROSTTICA A hidrosttica, estudo do equilbrio dos
lquidos, inaugurada por Arquimedes. Diz alenda que Hiero, rei de Siracusa, desafiaArquimedes a encontrar uma maneira deverificar sem danificar o objeto, se era de ouromacio uma coroa que havia encomendado.
Arquimedes soluciona o problema durante obanho. Percebe que a quantidade de guadeslocada quando entra na banheira igual aovolume de seu corpo. Ao descobrir esta relaosai gritando pelas ruas "Eureka, eureka!" (Achei,achei!). No palcio, mede ento a quantidade de
gua que transborda de um recipiente cheioquando nele mergulha sucessivamente o volumede um peso de ouro igual ao da coroa, o volumede um peso de prata igual ao da coroa e aprpria coroa. Este, sendo intermedirio aos
outros dois, permite determinar a proporo deprata que fora misturada ao ouro.
-
7/30/2019 AULA 3 - Metropolitana
3/19
PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
Um corpo total ou parcialmente mergulhado numfluido submetido ao de uma fora deintensidade igual ao peso do volume do fluidodeslocado pelo corpo, de direo vertical, do sentido
de baixo para cima, e aplicada no centro do empuxo
-
7/30/2019 AULA 3 - Metropolitana
4/19
PRESSO
No Sistema Internacional, a unidade de presso o pascal (Pa):1 Pa = 1 pascal = 1 N / m2
Quando a fora se distribui uniformemente sobre a superfcie , a presso a
mesma em todos os pontos e coincide com a presso mdia.
Suponhamos que sobre uma superfcie plana de rea A, atuem forasperpendiculares (Fig.1) cuja resultante (Fig.2).
Definimos a presso mdia Pm sobre a superfcie por:Fig. 1 Fig. 2
-
7/30/2019 AULA 3 - Metropolitana
5/19
EMPUXO
Em cada ponto da superfcie imersa de umcorpo, h uma presso que agenormalmente superfcie. Esta pressocresce com a profundidade do ponto abaixoa superfcie da gua
No caso de um corpo flutuante como onavio, estas presses, sendo normais superfcie imersa, agem em muitas direes,entretanto, cada uma pode ser decompostaem trs componentes em ngulo reto: horizontal, na direo longitudinal do navio;
horizontal, na direo transversal do navio; vertical
Estando o navio em repouso, ascomponentes horizontais equilibram-se entresi, pois no h movimento em qualquerdireo horizontal.
-
7/30/2019 AULA 3 - Metropolitana
6/19
PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
P
E
P
E
P
E
P
E
R
(a) (b)
(c)(d)
-
7/30/2019 AULA 3 - Metropolitana
7/19
EMPUXO E DESLOCAMENTO
-
7/30/2019 AULA 3 - Metropolitana
8/19
EXERCCIO
Determine a relao entre os volumes imerso(Vi) e emerso (Ve) de um iceberg de densidade=0.96t/m que flutua em gua de densidade a= 1025t/m.
Se o corpo flutua:P = E
e, portanto:
(Ve+Vi)(iceberg) = Vi(gua)
-
7/30/2019 AULA 3 - Metropolitana
9/19
o peso (ou massa) do navio completo,pronto para o servio sob todos os aspectos,mas sem mantimentos, combustvel, gua
potvel, nem gua de alimentao dereserva. Tripulantes e passageiros no soincludos. Nenhuma gua nos tanques delastro e duplos-fundos. O deslocamento leve
corresponde a uma condio que a rigornunca existe, pois h sempre pessoas, guae algum combustvel a bordo.
-
7/30/2019 AULA 3 - Metropolitana
10/19
a diferena entre o deslocamento mximo e odeslocamento mnimo. Representa, assim, opeso que o navio capaz de embarcar, ou,ainda, exprime o lquido deslocado na
passagem da condio de navio leve de plenacarga
Porte til, peso morto lquido.("cargo
deadweight", "net deadweight")Apenas o peso da carga paga, ou seja, o porte
bruto retirando o peso do combustvel, aguada,tripulao, materiais de consumo diversos, etc.
-
7/30/2019 AULA 3 - Metropolitana
11/19
ARQUEAO
A expresso tonelagem de arqueao era utilizadapara quantificar o volumeinterior do navio, expressoem unidades de 100 ps cbicos ingleses, ou seja2,83 m3. No Brasil a palavra tonelagem foi
eliminada, sendo as capacidades volumtricas debordo, representadas pelas chamada arqueaobruta (AB) e arqueao lquida (AL), uma pararepresentar o tamanho total de um navio e um pararepresentara sua capacidade de carga. Existiam
vrias formas de se calcular a arqueao de umaembarcao, para evitar esses problemas entrepases diferentes, a Organizao MartimaInternacional criou uma conveno para normatizarestes clculos.
-
7/30/2019 AULA 3 - Metropolitana
12/19
CLCULO DE ARQUEAO
-
7/30/2019 AULA 3 - Metropolitana
13/19
CLCULO DE ARQUEAO
-
7/30/2019 AULA 3 - Metropolitana
14/19
COEFICIENTES DE FORMA
Razo entre o volume moldado das obras vivas e o volume doslido imaginrio de seo retangular determinado pelocomprimento, boca e
Onde: L= Comprimento entre perpendicularesB= BocaT= Calado
D uma idia de quo cheias so as formas do navio Em geral, quanto maior o coeficiente de bloco, menor a velocidade
da embarcao. Petroleiros tem um valor tpico: CB = 085 e velocidade de aprox.
16knots
Uma fragata tem um valor tpico: CB = 045 e velocidade de aprox.30knots
BC
LBT
-
7/30/2019 AULA 3 - Metropolitana
15/19
COEFICIENTES DE FORMA
Razo entre a rea da seo mestra (apenas a parte imersa) ea rea
do retngulo com largura igual a boca e altura equivalente aocalado
Na maioria dos navios, h pouca diferena entre a rea da
seo mestra e a rea da seo meia nau Em geral, valores entre 0,750 e 0,995 Valores da ordem de 0,620, quando o costado praticamente
partir da quilha (barcos muito esbeltos) Havendo apndices, por exemplo blisters, este coeficiente
pode apresentar valores maiores que a unidade
-
7/30/2019 AULA 3 - Metropolitana
16/19
COEFICIENTES DE FORMA
-
7/30/2019 AULA 3 - Metropolitana
17/19
COEFICIENTES DE FORMA
Razo entre a rea de flutuao (na calado de
projeto) e a rea do retngulo imaginriodado pelo produto do comprimento pela boca.
-
7/30/2019 AULA 3 - Metropolitana
18/19
COEFICIENTES DE FORMA
Razo entre o volume de deslocamento e o cubo de umdcimo do comprimento caracterstico da embarcao
D informao a respeito da distribuio transversal dasformas do casco, importante para a estimativa da
velocidade e da potncia requerida na propulso Um navio esbelto (por exemplo, um destrier)
apresentar coeficiente volumtrico baixo,aproximadamente unitrio, enquanto outro, de formascheias (por exemplo, uma traineira), ser caracterizadopor um alto valor desse coeficiente, aproximadamente
15.
-
7/30/2019 AULA 3 - Metropolitana
19/19
COEFICIENTES DE FORMA
Passageiro PortaContiner
CargaGeral
Barca Ro Ro Graneleiro
CB 0,532 0,63 0,612 0,582 0,568 0,836
CM 0,953 0,975 0,981 0,922 0,972 0,996
CP 0,558 0,6 0,646 0,631 0,584 0,839
CW 0,687 0,74 0,724 0,765 0,671 0,898
CV 1,98 3,95 4,65 2,46 5,18 5,54