STABILITAS KAPAL

260
6.3. Teori Koppel Dan Hubungannya Dengan Stabilitas Kapal
Yang dimaksud dengan sepasang koppel adalah sepasang gaya
yang sama besarnya tetapi dengan arah yang berlawanan. (lihat
gambar ).
Apabila pada sebuah benda bekerja sepasang koppel, maka benda
tersebut akan berputar. Besarnya kemampuan benda itu berputar
ditentukan oleh hasil perkalian antara gaya yang membentuk koppel
itu dan jarak antara kedua gaya tersebut.
Apabila sebuah kapal menyenget, pada kapal tersebut akan terjadi
sepasang koppel yang menyebabkan kapal itu memiliki kemampuan
untuk menegak kembali atau bahkan bertambah menyenget lagi.
Untuk memperoleh gambaran yang lebih jelas, harap perhatikan
gambar-gambar dibawah ini.
W’
ga ga
G
B
w
Gambar. 6.2.a. Momen Kopel
Besarnya kemampuan untuk menegak kembali sebuah kapal
sewaktu kapal menyenget dengan suatu sudut tertentu adalah sama
dengan hasil perkalian antara gaya berat kapal dan jarak antara
gaya berat kapal dan gaya tekanan keatas yang bekerja pada kapal
saat tertentu itu.
261
M
W’
G Z
B
W
Gambar. 6.2.b. Momen Penegak ( Mp )
Besarnya kemampuan untuk menegak kembali kapal itu adalah
sebesar = W x GZ.
Atau jika dituangkan dalam bentuk rumus akan berbentuk :
Mp = W x GZ
Dimana Mp adalah Momen penegak
Mungkin saja bahwa dua kapal dengan kondisi sama ukuran, berat
benaman,dan sudut sengetnya sama besar, yang demikian itu
memiliki stabilitas yang berlainan. Adapun penjelasannya adalah
sebagai berikut :
Stabilitas kedua kapal itu dapat berlainan, oleh karena besarnya
momen penegak ( Mp = W x GZ ), maka satu-satunya alasan
yang menyebabkan momen kedua kapal itu tidak sama adalah
faktor GZ = lengan penegak. Besarnya lengan penegak kedua kapal
itu tidak sama besar disebabkan oleh karena kedudukan titik berat
kedua kapal itu tidak sama tinggi (lihat gambar dibawah ini)
262
Lukisan : Penjelasan Perhitungan Momen Kopel ( Mp )
G Z
ga ga
G
B
Z
Mp = W x GZ Mp = W x GZ
Jika berat benaman kedua kapal = 15.000 ton, maka
Dan lengan penegak kapal A = 0,45 meter
Lengan penegak kapal B = 0,30 meter
Perhitungannya :
W = 15.000 ton W = 15.000 ton
GZ = 0,45 meter, maka GZ = 1 kaki, maka
Mp = 15.000 ton x 0,45 meter Mp =15.000 ton x 0,30 meter
= 6.750 ton meter = 4.500 ton meter
Contoh Soal :
1. Apabila pada sebuah kapal yang berat benamannya 5.000 ton
yang sedang mengoleng sehingga jarat antara gaya berat dan
gaya tekan keatasnya = 0,90 meter, berapa besarkah momen
penegak kapal itu.
Penyelesaian :
Diketahui : W = 5.000 ton
GZ = 0,90 meter
Ditanyakan : Momen koppel
Jawab : Mp = W x GZ
= 5.000 ton x 0,90 meter
= 4.500 ton meter
Kesimpulan-kesimpulan yang dapat ditarik dari rumus Mp = W x
GZ adalah :
1. Apabila W semakin besar, maka Mp pun semakin besar
263
2. Apabila GZ semakin besar, maka Mp pun semakin besar
3. Apabila W tetap, maka besarny a nilai M sebanding dengan
nilai GZ artinya bahwa MP merupakan fungsi dari GZ artinya
bahwa semakin besar nilai GZ maka semakin besar pula nilai
M, semakin kecil nilai GZ semakin kecil pula nilai M tersebut.
Jika hubungan antara kedua faktor itu dituangkan didalam
bentuk rumus, maka rumus itu akan berbentuk :
Mp = f(GZ) baca : Mp adalah fungsi GZ artinya bahwa
besarnya nilai MP adalah semata-mata tergantung dari nilai
GZ. Jarak antara gaya berat kapal (berat benaman kapal) dan
gaya tekanan keatas itu disebut : Lengan koppel.
Apabila momen yang terjadi akan menegakan kembali kapal
yang sedang menyenget, maka jarak antara berat benaman
kapal dan gaya tekan keatas itu sering disebut Lengan
penegak, sedangkan apabila momen yang terjadi akan
mengakibatkan bertambah besarnya senget kapal, maka jarak
antara berat benaman dan gaya tekan keatas itu seringkali
juga disebut Lengan penyenget.
Alasan yang dipergunakan sebagai dasar penamaan nilai GZ
yang demikian itu adalah disebabkan oleh karena momen yang
terjadi oleh sepasang koppel itu akan mengakibatkan tegak
kembalinya kapal yang sedang dalam keadaan miring.
Apabila sebuah kapal yang sedang menyenget dengan sudut
senget sedemikian rupa sehingga kedudukan titik B nya berada
tegak lurus dibawah titik G nya, maka pada saat itu kapal tidak
memiliki kemampuan untuk menegak kembali. Hal ini disebabkan
karena momen penegaknya pada saat itu sama dengan nol,
sebab besarnya lengan penegak pada saat sama dengan nol.
Untuk memperoleh gambaran yang lebih jelas, harap perhatikan
uraian yang disertai dengan penjelasan seperti tersebut dibawah
ini.
264
G
w
w’
B
Gambar. 6.2.c. Lengan/Momen Penegak = 0
Sesuai dengan gambar tersebut diatas maka gaya berat kapal
berimpit dengan gaya tekan keatas, sehingga jarak antara kedua
gaya tersebut adalah sama dengan nol.
Selanjutnya sesuai dengan rumus :
Mp = W x GZ
Jika nilai GZ = 0
Maka : Mp = W x 0
= 0
Hal ini berarti bahwa jika momen penegaknya = 0, maka
akibatnya bahwa pada saat itu dalam keadaan stabilitas netral,
artinya bahwa pada saat itu kapal tidak mempunyai kemampuan
untuk menegak kembali.

STABILITAS KAPAL

6.2.2. Titik Tekan = Titik Apung ( B )
a. Definisi
Titik tekan = Titik apung = Centre of buoyency debuah
titik di kapal yang merupakan titik tangkap Resultante
semua gaya tekanan keatas air yang bekerja pada
bagian kapal yang terbenam didalam air.
b. Arah bekerjanya
Arah bekerjanya gaya tekan adalah tegak lurus keatas
c. Letak / kedudukan titik tekan/titik apung
Kedudukan titik tekan sebuah kapal senantiasa
berpindah pindah searah dengan menyengetnya kapal,
maksudnya bahwa kedudukan titik tekan itu akan
berpindah kearah kanan apabila kapal menyenget ke
kanan dan akan berpindah ke kiri apabila kapal
menyenget ke kiri, sebab titik berat bagian kapal yang
terbenam berpindah-pindah sesuai dengan arah
sengetnya kapal.
Jadi dengan berpindah-pindahnya kedudukan titik tekan
sebuah kapal sebagai akibat menyengetnya kapal
tersebut akan membawa akibat berubah-ubahnya
stabilitas kapal tersebut.
6.2.3. Titik Metasentrum ( M )
a. Definisi
Titik Metasentrum sebuah kapal adalah sebuah titik
dikapal yang merupakan titik putus yang busur
ayunannya adalah lintasan yang dilalui oleh titik tekan
kapal
b. Letak / kedudukan titik Metasentrum kapal
Titik Metasentrum sebuah kapal dengan sudut-sudut
senget kecil terletak pada perpotomgam garis sumbu
dan, arah garis gaya tekan keatas sewaktu kapal
menyenget
c. Sifat dari letak / kedudukan titik metasentrum
Untuk sudut-sudut senget kecil kedudukan Metasentrum
dianggap tetap, sekalipun sebenarnya kekududkan titik
itu berubah-ubah sesuai dengan arah dan besarnya
sudut senget. Oleh karena perubahan letak yang sangat
kecil, maka dianggap tetap.
259
Dengan berpindahnya kedudukan titik tekan sebuah kapal
sebagai akibat menyengetnya kapal tersebut akan membawa
akibat berubah-ubahnya kemampuan kapal untuk menegak
kembali. Besar kecilnya kemampuan sesuatu kapal untuk
menegak kembali merupakan ukuran besar kecilnya stabilitas
kapal itu.
Jadi dengan berpindah-pindahnya kedudukan titik tekan sebuah
kapal sebagai akibat dari menyengetnya kapal tersebut akan
membawa akibat berubah-ubahnya stabilitas kapal tersebut.
Dengan berpindahnya kedudukan titik tekan B dari kedudukannya
semula yang tegak lurus dibawah titik berat G itu akan
menyebabkan terjadinya sepasang koppel, yakni dua gaya yang
sama besarnya tetapi dengan arah yang berlawanan, yang satu
merupakan gaya berat kapal itu sendiri sedang yang lainnya
adalah gaya tekanan keatas yang merupakan resultante gaya
tekanan keatas yang bekerja pada bagian kapal yang berada
didalam air yang titk tangkapnya adalah titik tekan.
Dengan terbentuknya sepasang koppel tersebut akan terjadi
momen yang besarnya sama dengan berat kapal dikalikan jarak
antara gaya berat kapal dan gaya tekanan keatas. Untuk
memperoleh keterangan yang lebih jelas, harap perhatikan
gambar dibawah ini
M W’
ga ga
G B
w
Gambar. 6.1. Kedudukan titk G, B, M, sebuah kapal

STABILITAS KAPAL

255
BAB. VI. KESEIMBANGAN KAPAL ( STABILITAS KAPAL )
6.1. Pengertian Dasar
Sebuah kapal dapat mengoleng disebabkan karena kapal
mempunyai kemampuan untuk menegak kembali sewaktu kapal
menyenget yang dikarenakan oleh adanya pengaruh luar yang
bekerja pada kapal.
Beberapa contoh pengaruh luar yang dimaksud adalah: arus,
ombak, gelombang, angin dan lain sebagainya. Dari sifat olengnya
apakah sebuah kapal mengoleng terlau lamban, ataukah kapal
mengoleng dengan cepat atau bahkan terlau cepat dengan
gerrakan yang menyentak-nyentak, atau apakah kapal mengoleng
dengan enak, maka dibawah ini akan diberikan pengertian dasar
tentang olengan sebuah kapal.
1. Sebuah kapal yang mengoleng terlalu lamban, maka hal ini
menandakan bahwa kemampuan untuk menegak kembali
sewaktu kapal menyenget adalah terlalu kecil. Kapal yang pada
suatu saat mengoleng demikian dikatakan bahwa stabilitas
kapal itu kurang atau kerapkali juga disebut bahwa kapal itu
“langsar “.
2. Sebuah kapal yang mengoleng secara cepat dan dengan
menyentak-nyentak, maka hal itu menandakan bahwa kapal
kemampuannya untuk menegak kembali sewaktu ka[al
menyenget adalah terlalu besar atau kelewat besar. Kapal yang
dalam keadaan demikian itu dikatakan bahwa stabilitas kapal itu
terlalu besar atau seringkali disebut bahwa kapal itu “Kaku “.
3. Sebuah kapal yang mengoleng dengan “enak “ maka hal itu
menandakan bahwa kemampuannya untuk menegak kembali
sewaktu kapal menyenget adalah sedang. Kapal yang dalam
keadaan demikian itu sering kali disebut sebuah kapal yang
mempunyai stabilitas yang “ baik “
Sebuah kapal yang stabilitasnya terlalu kecil atau yang disebut
langsar itu untuk keadaan-keadaan tertentu mungkin berakibat
fatal, sebab kapal dapat terbalik. Kemungkinan demikian dapat
terjadi, oleh karena sewaktu kapal akan menegak kembali pada
waktu kapal menyenget tidak dapat berlangsung, hal itu
dikarenakan misalnya oleh adanya pengaruh luar yang bekerja
pada kapal, sehingga kapal itu akan menyenget lebih besar lagi.
256
Apabila proses semacam itu terjadi secara terus menerus, maka
pada suatu saat tertentu kapal sudah tidak memiliki kemampuan
lagi untuk menegak kembali. Jelaslah kiranya bahwa apabila hal
itu terjadi, maka sudah dapat dipastikan bahwa kapal akan
terbalik.
Sebuah kapal yang kaku dapat berakibat :
1. Kapal “ tidak nyaman “ sebagai akibat dari berolengnya kapal
yang secara cepat dan menyentak-nyentak itu, sehingga
mungkin sekali terjadi semua awak kapalnya (terlebih-lebih para
penumpang) menjadi mabok, sebab dapat dikatakan bahwa
tidak ada satu saatpun kapal itu dalam keadaan “ tenang “
2. Sebagai akibat dari gerakannya yang menyentak-nyentak dan
dengan cepat itu maka konstruksi kapal dibangunan-bangunan
atasnya akan sangat dirugikan, misalnya sambungansambungan
antara suku-suku bagian bangunan atas akan
menjadi longgar, sebab paku-paku kelingnya menjadi longgar.
Akibat lain yang mungkin juga terjadi adalah longsornya muatan
yang dipadat didalam ruang-ruang dibawah. Longsornya muatan
itu dapat membawa akibat yang sangat fatal (kapal dapat
terbalik).
Sebuah kapal yang stabilitasnya kecil atau yang disebut langsar
yang disebabkan karena bobot diatas kapal dikonsetrasikan
dibagian atas kapal. Sebuah kapal dapat bersifat kaku, oleh
karena pemadatan muatan dikapal itu dilakukan secara tidak
benar, yakni bobot-bobot dikonsentrasikan di bawah, sehingga
kedudukan titik beratnya terlalu rendah.
Pada pokoknya, stabilitas kapal dapat digolongkan didalam 2
jenis stabilitas yaitu :
1. Stabilitas kapal dalam arah melintang (sering kali disebut
stabilitas melintang)
2. Stabilitas kapal dalam arah membujur (sering kali disebut
stabilitas membujur)
Stabilitas melintang adalah kemampuan kapal untuk menegak
kembali sewaktu kapal menyenget dalam arah melintang yang
disebabkan oleh adanya pengaruh luar yang bekerja padanya.
Stabilitas membujuradalah kemampuan kapal untuk menegak
kembali sewaktu kapal menyenget dalam arah membujur yang
disebabkan oleh adanya pengaruh luar yang bekerja padanya.
257
6.2. Stabilitas Awal
Stabilitas awal sebuah kapal adalah kemampuan dari kapal itu
untuk kembali kedalam kedudukan tegaknya semula sewaktu kapal
menyenget pada sudut-sudut kecil ( = 60 ). Pada umumnya stabilitas
awal ini hanya terbatas pada pembahasan pada stabilitas melintang
saja. Didalam membahas stabilitas awal sebuah kapal, maka titiktitik
yang menentukan besar kecilnya nilai-nilai stabilitas awal
adalah :
6.2.1. Titik Berat Kapal ( G )
a. Definisi
Titik berat kapal adalah sebuah titik di kapal yang
merupakan titik tangkap dari Resultante semua gaya
berat yang bekerja di kapal itu, dan dipengaruhi oleh
konstruksi kapal.
b. Arah bekerjanya
Arah bekerjanya gaya berat kapal adalah tegak lurus
kebawah
c. Letak / kedudukan berat kapal
Titik berat kapal dari suatu kapal yang tegak terletak
pada bidang simetris kapal yaitu bidang yang dibuat
melalui linggi depan linggi belakang dan lunas kapal
d. Sifat dari letak / kedudukan titik berat kapal
Letak / kedudukan titik berat kapal suatu kapal akan
tetap bila tidak terdapat penambahan, pengurangan,
atau penggeseran bobot diatas kapal dan akan
berpindah tempatnya bila terdapat penambahan,
pengurangan atau penggeseran bobot di kapal itu :
1. Bila ada penambahan bobot, maka titik berat kapal
akan berpindah kearah / searah dan sejajar dengan
titik berat bobot yang dimuat
2. Bila ada pengurangan bobot, maka titik berat kapal
akan berpindah kearah yang berlawanan dan titik
berat bobot yang dibongkar
3. Bila ada penggeseran bobot, maka titik berat sebuah
kapal akan berpindah searah dan sejajar dengan titik
berat dari bobot yang digeserkan