Estabilidad metacéntrica del barco
Con un GM de 0,5 m, un desplazamiento de 1000 toneladas y 5° de escora, el brazo adrizante GZ es 0,043577871374 m y el momento adrizante, 43,577871373829 toneladas-metro. Compruebe la estabilidad inicial sin un programa hidrostático completo. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Gm
- 0,5
- Desplazamiento
- 1 000
- Ángulo de escora
- 5
- Altura metacéntrica
- 0,5
- Escora (rad)
- 0,0872664626
- Seno de la escora
- 0,0871557427
- Brazo adrizante
- 0,0435778714
La estabilidad transversal inicial de un buque se resume a menudo con la altura metacéntrica GM y el momento adrizante que aparece al escorar unos grados desde la vertical. Estudiantes de arquitectura naval, proyectistas de yates, inspectores y planificadores de viaje necesitan una comprobación determinista rápida que convierta GM, desplazamiento y un ángulo de escora elegidos en el brazo adrizante GZ y el momento restaurador, sin abrir un paquete hidrostático completo. Esta calculadora de estabilidad por altura metacéntrica del barco acepta esos tres escalares, aplica las identidades clásicas de ángulo pequeño GZ igual a GM por el seno de la escora y momento adrizante igual a desplazamiento por GZ, y devuelve brazos y momentos redondeados, seno de la escora, escora en radianes y una clase de estabilidad según el signo de GM. GM positivo indica estabilidad inicial; cero es neutro; negativo es inestable al inicio.
Qué significan la altura metacéntrica y el momento adrizante
Cuando un barco flota derecho, el centro de carena B queda en la vertical bajo el centro de gravedad G. Un pequeño ángulo de escora φ desplaza el volumen sumergido y B se mueve transversalmente; la vertical por la carena escorada corta la línea de crujía en el metacentro M. La distancia vertical de G a M es la altura metacéntrica GM.
Para escoras pequeñas el brazo adrizante —el desfase horizontal entre las líneas de peso y empuje— es GZ igual a GM por el seno del ángulo de escora. Multiplicar ese brazo por el desplazamiento del buque Δ produce el momento adrizante que tiende a enderezar el casco si GM es positivo, o a aumentar la escora si GM es negativo. Aquí el desplazamiento es el peso de la embarcación (o una masa de fuerza equivalente en tablas de arquitectura naval, por ejemplo toneladas), no el desplazamiento lineal de la cinemática.
El modelo es la idealización de estabilidad inicial de los manuales: supone secciones de costados verticales o bien comportadas en escora moderada, ignora momentos de superficie libre y escora por viento salvo que usted los incorpore en GM o Δ, y es más fiable desde unos pocos grados hasta unos diez, no cerca del vuelco. Prefiera una curva GZ completa o una herramienta hidrostática de gran ángulo si el problema es estabilidad dinámica, inundación o ángulos fuera del rango lineal.
Qué puede hacer con ella
Ejercicios de arquitectura naval
El alumnado introduce GM, desplazamiento y una escora pequeña de problemas de libro y verifica GZ y momento adrizante frente al cálculo manual.
Comprobaciones de diseño de embarcaciones menores
Los proyectistas introducen un GM en carga conocido y el desplazamiento para estimar el momento restaurador a cinco o diez grados en revisiones conceptuales tempranas.
Preguntas frecuentes
¿Qué ángulo de escora conviene para la estabilidad inicial?
La teoría de estabilidad inicial es más válida en escoras pequeñas, a menudo unos pocos grados hasta unos 10°. La escora absoluta no debe superar 90° en este modelo.
¿Qué ocurre si GM es negativo?
Se acepta un GM negativo y se clasifica como unstable. El brazo y el momento adrizantes invierten el signo, lo que indica un momento que aumenta la escora en lugar de enderezar.
¿Por qué el desplazamiento debe ser positivo?
El desplazamiento es el peso del buque (o masa de fuerza equivalente) usado como Δ en RM = Δ·GZ.
¿Qué unidades debo usar?
Cualquier conjunto coherente. GM y GZ comparten una unidad de longitud, como el metro, y el momento adrizante sale en desplazamiento por longitud, por ejemplo toneladas-metro o newton-metro. Mezclar unidades da un momento que parece válido pero no lo es.
¿Cuándo necesito una curva de estabilidad completa?
Más allá de escoras pequeñas. Este modelo de estabilidad inicial es fiable desde unos pocos grados hasta unos 10°; para ángulos grandes, inundación, estabilidad dinámica, superficies libres o viento, use una curva GZ completa o una herramienta hidrostática.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/travel/metacentric-stability \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"gm":0.5,"displacement":1000,"heel_angle":5}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/travel/metacentric-stability", {
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headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
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headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
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"displacement": 1000,
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task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/travel/metacentric-stability", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
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]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"gm":0.5,"displacement":1000,"heel_angle":5}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/travel/metacentric-stability", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
"gm": 0.5,
"displacement": 1000,
"heel_angle": 5
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "travel.metacentric_stability",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Un desplazamiento no válido o campos ausentes fallan con invalid_input y no se facturan.
Contrato de entrada, forma de respuesta y reglas de validación
El desplazamiento no positivo se rechaza porque un peso de buque nulo o negativo queda fuera del dominio de la fórmula del momento restaurador. La escora más allá de más o menos noventa grados se rechaza en este modelo de estabilidad inicial para mantener el argumento del seno en un rango sensato de adrizamiento a costado. Ejemplo: GM igual a cero coma cinco, desplazamiento mil y escora cinco grados produce GZ igual a cero coma cinco por sen de cinco grados y RM igual a mil veces ese brazo. Envíe por POST un cuerpo JSON con tres números finitos obligatorios: gm (alias metacentric_height, GM, metacentric), la altura metacéntrica en una unidad de longitud como metros; displacement (alias delta, disp, displacement_force, Delta), una fuerza estrictamente positiva o masa de fuerza equivalente coherente con la unidad de momento deseada; y heel_angle (alias heel, phi, angle_deg, heel_deg), la escora desde la vertical en grados con valor absoluto no mayor que noventa. Cada campo puede llegar como número JSON o como cadena numérica estricta; campos ausentes, cadenas vacías, NaN, Infinity y texto no numérico fallan con invalid_input nombrando el campo. En caso de éxito el cuerpo repite gm, metacentric_height, displacement y heel_angle redondeados; añade heel_rad y sin_heel; informa righting_lever y gz (valores idénticos); informa righting_moment; fija stability_class en stable, neutral o unstable según el signo de GM; e incluye formula, method, unit_note y un mensaje breve para mostrar. El precio es un fijo $0.002 por llamada item exitosa; los fallos de validación no consumen saldo.
Dónde aporta valor una API de estabilidad metacéntrica del barco
Las academias marítimas y los cursos de diseño de yates usan una calculadora de estabilidad por altura metacéntrica para que el alumnado compruebe GZ y RM calculados a mano en escoras asignadas sin propagar errores de unidades en una hoja de cálculo. Inspectores y proyectistas de embarcaciones menores guardan un GM de buque ligero o en carga de una prueba de estabilidad y quieren una estimación rápida de momento a cinco o diez grados para notas de briefing. Mantenga unidades coherentes —metros con toneladas para tonelada-metro, o metros con newtons para newton-metro— y trate el GM negativo como caso educativo inestable, no como un valor absoluto silencioso. Como la implementación es parse pura de nivel A, cada llamada exitosa cuesta el precio base publicado $0.002 sin tokens de modelo ni red saliente. Para estabilidad de gran ángulo, corrección de superficie libre o equilibrio de momento de escora por viento, combine esta herramienta con sus propios datos o un paquete hidrostático especializado; este endpoint solo evalúa las identidades clásicas de estabilidad inicial en la escora que usted suministra.
Casos de integración
Simuladores de formación y pruebas unitarias
Genere fixtures de estabilidad deterministas —incluidos casos inestables con GM negativo e invalid_input cuando el desplazamiento no es positivo— para CI y autoevaluadores LMS.
Preguntas técnicas
¿Cómo se calcula el momento adrizante del barco a partir de la altura metacéntrica?
Envíe gm (GM) finito, displacement Δ positivo y heel_angle en grados. La API devuelve GZ = GM·sin(φ) y righting_moment = Δ·GZ con unidades coherentes.
¿Cuánto cuesta la calculadora de estabilidad por altura metacéntrica?
La herramienta del navegador es gratuita. Las peticiones API usan saldo prepago KIT a $0.002 por llamada exitosa; la entrada inválida no se factura.