Babalar, gemilerin ve teknelerin demirleme durumlarda kullanılır.
Babanın etrafına sarılmış olan bir halat üzerindeki yük aşağıdaki şekilde hesaplanabilir.
S = F e-μα (1)
Burada;
S = halattaki çekme kuvveti (N)
F = yük (N)
e = 2.718..
μ == Sürtünme katsayısı (yaklaşık 0.3 - 0.5, çelik veya dökme demir baba etrafında bir halat için ortak)
α = halatın baba ile temas ettiği uzunluk boyunca oluşan açı (radians)
Açı değerleri
- 1/4 tur : 90 derece => α = 1/2 π
- 1/2 tur : 180 derece => α = π
- 1 tur : 360 derece => α = 2π
- 2 tur : 720 derece => α = 4π
Baba etrafında bir dönüşlü halat incelenirse
Sürtünme katsayısı 0.5 olarak alınabilir.
S = F e-0.5 2π
= 0.043 F (N)
Görüldüğü gibi baba etrafında bir dönüş, yükün çekilmesi için gerekli çabayı % 5'inden daha az bir kuvvet gerektirecek şekilde azaltır.
Örnek
Bir geminin negatif ivme ile iskele gelmeden 0.05 m / s hesaplanabilir hızla ve 2 saniye içinde durduğu görülüyor.
a = dv/dt (2)
a = (0.05 m/s) / (2 s)
a = 0.025 (m/s2)
20000 kg kütle ile gemiyi çekecek halat içinde gerekli kuvvet F olarak
F = m a (3)
F = (20000 kg) (0.025 m/s2)
F = 500 N
0.4 bir sürtünme katsayısına sahip bir çekme gücü ile baba etrafında yarım tur ile gerekli kuvvet
S = F e- μα
S = (500 N) e-0.4 π
S = 142 (N)
Çekme Kuvveti / Yük oranı (S/F) Çeşitli Halat Açıları için aşağıdaki grafikte gösterilmektedir. (Sürtünme katsayısı 0.5)