Dokumen tersebut membahas prinsip-prinsip utama yang berkaitan dengan stabilitas dan buoyansi kapal, yaitu prinsip stabilitas yang menjelaskan keseimbangan statis kapal, prinsip Archimedes mengenai gaya apung, serta penjelasan mengenai pusat gravitasi, pusat apung, metacenter, dan kurva stabilitas yang menentukan stabilitas kapal.

1. Stabilitas & Buoyancy

2. Tujuan
• Prinsip Stabilitas
• Prinsip Archimedes
• Terminologi Hidrostatika Kapal
• Stabilitas & momen
• Metacenter, Pusat Gravitasi, Pusat Buoyancy, dll.
• Kurva Stabilitas

3. Prinsip Stabilitas Benda yg mengapung dikenai gaya
gravitasi dan gaya buoyancy
Keseimbangan
Statis, Fi = 0
Stabil Netral Tdk Stabil
Kembali ke posisi awal Diam pada posisi yang
Diam Pada posisi baru
tertentu

4. Prinsip Archimedes
• Hukum: benda yang mengapung atau
tenggelam dalam suatu fluida mendapat
gaya ke atas sebesar berat air yang
dipindahkan
• Kedalaman kapal yang terbenam (sink)
bergantung pada densitas air ( = 1
ton/35ft3 air laut)

5. Prinsip Archimedes
• Kapal tenggelam (sink) hingga berat air
yang dipindahkan sama dengan berat kapal
– Gaya Gravitasi: G = mshipg =Wship
– Gaya buoyancy: B = waterVdisplaced
Wship = waterVdisplaced

6. Prinsip Archimedes
• Pusat Gravitasi(G): Semua gaya gravitasi sebagai satu
gaya yang bekerja ke bawah melalui pusat geometri
kapal.
• Pusat Buoyancy (B): Semua gaya buoyancy sebagai
satu gaya yang bekerja ke atas melalui pusat
geometri bawah air
G

7. Prinsip Archimedes
• Pusat Gravitasi (G):
– Berubah posisi hanya oleh berubahnya massa
kapal
– Tidak berubah posisi oleh gerakan kapal
• Pusat Buoyancy (B):
– Berubah posisi oleh gerakan kapal -> Pusat
geometri bawah air berpindah
– Dipengaruhi Displacement

8. Terminologi Hidrostatik
• Displacement: berat total kapal = volume total kapal yang
tenggelam(diukur dalam ton)
• Draft: jarak vertikal dari waterline ke posisi terdalam (diukur
dalam feet)
• Reserve Buoyancy: Volume bagian kapal di atas waterline
• Freeboard: jarak vertikal dari waterline ke main deck

9. Terminologi Hidrostatik
Bila draft & displacement
meningkat, freeboard and reserve buoyancy
menurun

10. Momen
• Def: Kecenderungan sebuah gaya untuk
menghasilkan rotasi atau menggerakkan
benda terhadap sumbu.
– Jarak antara gaya dengan sumbu rotasi disebut
sbg lengan momen
• Kopel: dua gaya sejajar berjarak tegak lurus
tertentu dengan besar sama berlawanan arah
– G dan B adalah kopel

11. Momen
• Bergantung lokasi B dan
G, dua jenis momen:
– Righting moment: cenderung
memulihkan kapal ke posisi
tegaknya (upright position)
– Upsetting moment: cenderung
membalik (overturn) kapal
• Besar righting moment:
– RM = W * GZ (ft-tons)
– GZ: lengan momen(ft)

12. Metacenter
• Def: persimpangan dua
garis aksi berturutan
gaya buoyancy ketika
kapal miring/condong
(heel) pada sudut kecil
(M)
– Jika sudut terlalu besar
M lepas dari garis
sumbu

13. Metacenter
• Tinggi Metacenter/Metacentric Height (GM)
– Menentukan sudut lengan
righting/upsetting (untuk sudut< 7o)
GZ = GM*sin
– GM besar -> lengan righting besar (stiff)
– GM kecil -> lengan righting kecil (tender)

14. Metacenter
Hubungan antara G dan M
– G di bawah M: kapal stabil (stable)
– G = M: kapal netral (neutral)
– G di atas M: kapal tdk stabil (unstable)
STABIL
TAK STABIL

15. Metacenter Vs. Kurva Stabilitas
GM digunakan sebagai ukuran stabilitas
sampai dengan 7°, lebih dari itu nilai GZ
digambar sbg sudut berturutan yg
membentuk kurva stabilitas.

16. Kurva Stabilitas

17. Kurva Stabilitas
Gambar GZ (righting arm) vs. angle of heel
– G kapal tdk berubah meskipun sudutnya berubah
– B kapal selalu pada pusat bagian underwater dari hull
(badan kapal)
– Bagian underwater dari hull kapal berubah begitu
sudut condong (angle of heel) berubah
– GZ berubah bila sudut berubah

18. Contoh Soal:

19. Menghitung Vsub

20. Menghitung GM