海巡四等申論題
114年
[海洋巡護科航海組] 船舶操作與船上人員管理概要
第 一 題
請說明下列船舶穩度名詞及說明其相關位置：重心（Center of Gravity）、浮心（Center of Buoyancy）、橫向定傾中心（Transverse Metacenter）？（15 分）另請解釋力偶（Couple of Force）、扶正力臂（Righting Arm）與傾覆力臂（Upsetting Arm）產生的原因？（10 分）
📝 此題為申論題
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本題測驗船舶穩度的核心基礎。作答時應先在腦海中勾勒出船舶正浮與橫傾時的幾何截面圖，依序定義重心(G)、浮心(B)與定傾中心(M)及其空間相對關係；接著運用力學中「力偶」的概念，結合G與M的上下位置關係，推導出扶正力臂(GZ)與傾覆力臂的生成機制。
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【破題】 船舶靜水穩度之良窳，取決於船舶各項受力中心點（重心、浮心、定傾中心）之相對位置；當船舶受外力傾側時，重力與浮力所形成之力偶性質，將決定船舶是否能恢復正浮狀態。 【論述】
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船舶靜水穩度要素
💡 藉由重心(G)與定傾中心(M)之相對位置，判定船舶產生的力偶性質。
| 比較維度 | 扶正力臂 (Righting Arm) | VS | 傾覆力臂 (Upsetting Arm) |
|---|---|---|---|
| G與M位置 | M 點在 G 點之上 | — | G 點在 M 點之上 |
| GM值符號 | GM > 0 (正穩度) | — | GM < 0 (負穩度) |
| 力矩方向 | 與傾斜方向相反 | — | 與傾斜方向相同 |
| 船舶最終狀態 | 恢復正浮狀態 | — | 持續傾斜甚至翻覆 |
💬重心(G)的高度控制是航行安全的關鍵，必須確保其恆低於定傾中心(M)。
