Free Surface Effect di kapal 2

Pengaruh Cairan Bebas Pada Stabilitas

Pengaruh Ukuran Terhadap Permukaan Bebas

Baca sebelumnya: EFFECT OF FREE SURFACE OF LIQUID ON STABILITY

Bila sebuah permukaan cairan yang berada di dalam kapal dapat bergerak dengan bebas, maka disebut bahwa kapal itu dalam keadaan permukaan bebas Apabila dalam keadaan ini kapal oleng, maka cairan itu akan bergerak dari sisi yang satu ke sisi lainnya, yang berarti titik beratnya kapal juga berpindah-pinda dari tempat semula. Yaitu disuatu titik diatas cairan itu. Gejala ini disebut "Kenaikan semua dari titik berat".

Gambar1

Pada gambar-1 kapal miring dan ada cairan bebas di tangki dasar bergandanya.
st adalah permukaan air aslinya dan g titik berat cairan dalam tangki Sekarang karena kapal miring maka permukaan cairan itu adalah s'f dan titi beratnya bergeser dari g ke g'.

g'm adalah garis tegak baru yang melalui g'Air sekarang adalah merupakan sebuah bobot, yang bebas bergerak dan tergantung pada m, yang merupakan titik berat semu. Ini berarti bahwa meskipun titik berat air terletak di g atau j pengaruhnya terhadap keseimbangan kapal sepertinya diletakkan di m. Bi titik berat kapal terletak pada G pada waktu tidak ada permukaan bebas yai bergerak, tetapi karena pengaruh dari permukaan bebas naik dari G ke G'

Kita telah tahu bahwa bagi kapal, I merupakan moment of inertia dari bidang air dan V volume kepindahan airnya maka :
BM =  I   
          V  
Pada gambar-1 nampak bahwa sCs¹ dan tCt¹ sama dengan bajinya diatas dan yang terbenam, dan gerakan g ke g' sejajar dengan gerakan titik berat baji, maka m terjadi pada perpotongan antara garis tengah dan garis tegak yang melalui g¹.

Ini sama dengan gejalanya bila B bergerak keluar untuk menghasilkan dalam persoalan kapal.
Dengan demikian bila I adalah moment of inertia dari permukaan bebas dan merupakan volume air di dalam tangki.
Dengan demikian bila I adalah moment of inertia dari permukaan bebas dan v merupakan volume air di dalam tangki maka :
gm =  i/m ..........................(1)                                   
Pengaruh dari titik berat semu adalah sama dengan bobot yang diletakkan di m: ialah, sepertinya bobot air dalam tangki bergerak dari g ke m.
Dengan demikian, bila W adalah displacement kapal dan v berat dalam tangki
GG' = w x gm (pergeseran G)
              W 
Bila v volume air dalam tangki dan V volume kepindahan air kapal maka :
w = v x Berat Jenis (B.J)
W = V x B.J
Bila B.J .cairannya sama,GG’= v x gm
                                                        V
Bila sekarang kita lakukan subtitusi untuk gm,maka dari rumus (1) kita peroleh : 
GG' =  v x i  
           V x v
GG' =  i  
           V  
                                     

Pengaruh Dari Permukaan Bebas yang Berbentuk Siku-siku.

Permukaan bebas dalam tangki sering berbentuk kotak persegi panjang, perhitungan dari pengaruhnya lebih mudah; Bila 1 panjang dan b adalah lebar dari permukaan bebas, maka moment of inertianya akan dihitung dengan rumus :
 I =  lb³  
       12
 GG’= i  
          V  
 GG’ =  lb³  
             12

Sebuah deeptank berisi setengahnya berisi air, yang mempunyai permukaan bebas berukuran panjang 20 meter lebar 18 meter. Kepindahan air 6500 ton dan KG, karena pengaruh permukaan bebas menjadi 5,8 meter. Hitunglah KG yang sebenarnya, yang dimungkmkan bagi permukaan bebas.
Volume kepindahan air =  6500  = 6341m³
                                            1,025 
Kenaikan G,karena permukaan bebas :
GG’=  i   = lb³  = 20 x 18² = 11640 = 1,5
          V     12     12 x 6341   76092     

KG = Perkiraan KG + GG’= 5,8 meter + 1,5 meter

KG = 7,3 meter.

Baca berikutnya: Permukaan Bebas Bila Tangki Diisi

Baca juga: Stabilitas Kapal

Sumber: Materi Diklat Pelaut 

Bagikan di Facebook

Bagikan di Twitter

Bagikan di Google+

Bagikan di LinkedIn