海巡四等申論題
106年
[海洋巡護科航海組] 船舶操作與船上人員管理概要
第 四 題
船舶之三種平衡狀態分別為：穩定平衡（Stable equilibrium）、隨遇平衡（Neutral equilibrium）與不穩定平衡（Unstable equilibrium），試繪圖說明此三種平衡狀態？（20 分）
📝 此題為申論題
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本題測驗船舶穩度之基礎核心概念。作答時應以船舶重心(G)、浮心(B)與定傾中心(M)三者的相對位置（即定傾中心高度GM值）為切入點，分別論述受外力傾側後之受力情形（扶正力矩、無力矩或傾倒力矩），並清晰說明繪圖時的標註要點（如GZ力臂方向）。
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【破題】 船舶之橫向平衡狀態取決於重心（Center of Gravity, G）、浮心（Center of Buoyancy, B）與定傾中心（Metacenter, M）之相對位置關係，特別是初定傾中心高度（GM值）的正負值。當船舶受外力傾側一小角度後，依其恢復原狀之能力可分為三種平衡狀態。 【論述】
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船舶三種平衡狀態
💡 依重心(G)與定傾中心(M)相對位置判定船舶受力後之復原能力。
| 比較維度 | 穩定平衡 (Stable) | VS | 不穩定平衡 (Unstable) |
|---|---|---|---|
| GM值與位置 | GM > 0 (M在G上方) | — | GM < 0 (G在M上方) |
| 力矩性質 | 扶正力矩 (回正) | — | 傾側力矩 (翻覆) |
| 力臂GZ符號 | 正向力臂 (GZ > 0) | — | 負向力臂 (GZ < 0) |
💬船舶設計必須維持正 GM 值以確保航行安全與復原能力。
