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。
懸吊重量與重心移動
💡 懸吊物體重量作用於吊桿頂端，依三階段分析船舶總重心軌跡。
🔗 貨物吊裝之重心移動三階段
- 1 起吊離開碼頭 — 重量作用點轉移至吊桿尖端，G向左上方斜移
- 2 旋轉至右舷 — 作用點固定於吊桿尖端，G隨之水平向右平移
- 3 降至艙內解索 — 作用點由尖端降至實體位置，G垂直向下移動
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🔄 延伸學習：延伸學習：此原理可用於計算因懸吊重物所導致的虛擬重心上升（FSC）及穩度減損。
