高考申論題
112年
[航海技術] 船藝學
第 一 題
📖 題組:
某貨船排水量13,000公噸靠泊於碼頭邊,欲以其船上吊桿自碼頭上吊裝貨物200公噸,並放置於右舷之艙內甲板上,如圖所示。 (一)請根據圖中吊桿及貨物於吊裝過程的不同位置,依序描繪並說明該船總重心G之位置將會如何相對移動?(12分) (二)若該船未開始吊裝前之KG 3公尺,GM 1公尺,試求在整個貨物吊裝過程中,該船可能出現之最小GM及最大傾側角度分別為何?(13分)
某貨船排水量13,000公噸靠泊於碼頭邊,欲以其船上吊桿自碼頭上吊裝貨物200公噸,並放置於右舷之艙內甲板上,如圖所示。 (一)請根據圖中吊桿及貨物於吊裝過程的不同位置,依序描繪並說明該船總重心G之位置將會如何相對移動?(12分) (二)若該船未開始吊裝前之KG 3公尺,GM 1公尺,試求在整個貨物吊裝過程中,該船可能出現之最小GM及最大傾側角度分別為何?(13分)
📝 此題為申論題,共 2 小題
小題 (一)
請根據圖中吊桿及貨物於吊裝過程的不同位置,依序描繪並說明該船總重心G之位置將會如何相對移動?(12分)
思路引導 VIP
本題的核心在於「懸吊重量效應(Suspended weight effect)」。考生應掌握一個重要原則:當貨物被吊桿吊起離開地面的瞬間,該貨物的重心(作用點)在物理上即視同轉移至「吊桿頂端」。解題時,依據作業流程將吊裝過程分為「起吊離開碼頭」、「空中轉向」及「降落置於艙內」三個階段,逐一分析船舶總重心 G 受貨物虛擬重心位移的影響方向。
小題 (二)
若該船未開始吊裝前之KG 3公尺,GM 1公尺,試求在整個貨物吊裝過程中,該船可能出現之最小GM及最大傾側角度分別為何?(13分)
思路引導 VIP
看到吊裝貨物題,首先想到「懸吊中貨物的重量等效作用點在吊桿頂端」,這會導致船舶總重心(KG)大幅提升並產生最小 GM。接著從圖中累加各段高度求出吊桿頂端距龍骨(K)的距離,利用力矩定理算出新 KG。最後,最大傾側角發生在懸吊貨物偏離中心線最遠(左側9m)時,利用傾側角公式 tanθ = (w·d) / (W'·GM) 即可求解。