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1 - TEORIA DELLA NAVECENNI SUL GALLEGGIAMENTO E LA STABILITÀ

La stabilità trasversale di una imbarcazione è la tendenza della nave a ritornare nella posizione dritta unavolta cessata la causa sbandante.

La stabilità può essere di forma (barche a motore con forme piene ed arrotondate) o di peso (barche a velacon zavorre). Tra uno scafo largo e piatto e uno stretto e profondo ha una maggiore stabilità di forma quello largoe piatto.

In entrambi i casi la stabilità dipende dalla posizione di due punti particolari e caratteristici dell’imbarcazione,che sono:

IL CENTRO DI GRAVITA’ “G” (o baricentro) - è il punto di applicazione della forza peso (dislocamento)che va dall’alto verso il basso e cioè il peso della nave con tutto il suo carico; tale forza ha sempre una di-rezione verticale ed è sempre diretta verso il basso. Il Centro di Gravità di una nave è dunque la risultantedei pesi di bordo applicata in un punto.

IL CENTRO DI SPINTA “C” (o di carena) - è il punto di applicazione della risultante di tutte le forze chela spinta dell’acqua esercita sullo scafo sempre in direzione verticale e sempre diretta verso l’alto (forzaspinta o spinta di galleggiamento). In definitiva è il punto di applicazione di tutte le forze che agisconodal basso verso l’alto e cioè il Principio di Archimede = un corpo immerso in un liquido riceve una spintadiretta dal basso verso l’alto pari al peso del volume del liquido spostato (peso del liquido spostato = dislo-camento = peso della nave). Il Centro di Carena di una nave è dunque la risultante della spinta dell’acquasullo scafo applicata in un punto.In definitiva, si può affermare che le forze a cui è sottoposta una nave sono la Forza Spinta e la Forza Peso.

STABILITÀ DI PESO: il Centro di Carena “C”sta sopra il Centro di Gravità “G”

STABILITÀ DI FORMA: il Centro di Gravità“G” sta sempre sopra il Centro di Spinta “C”

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In definitiva l’imbarcazione tende a ritornare in equilibrio se il metacentrosi trova al di sopra del centro di gravità.

Se l’altezza “M” dovesse diminuire la stabilità della nave diminuisce equindi i pesi devono essere spostati simmatricamente verso il basso (inmodo da aumentare la distanza tra il Baricentro “G” e il Metacentro “M”)e possibilmente sotto la linea di galleggiamento. Se il metacentro “M”cade sotto al baricentro “G” si perde stabilità e subentra il capovolgi-mento dell’unità.

In caso di sbandamento della nave il Baricentro “G” rimane sem-pre nella stessa posizione mentre il Centro di Spinta “C” si spostaverso la sezione dell’unità caratterizzata dal maggior volume im-merso “C’” e applica una spinta verticale “S” dal basso verso l’altoche si interseca con il piano longitudinale di simmetria della barcachiamato Metacentro “M”. La stabilità della nave è stabilita dalladistanza che il Metacentro “M” ha dal centro di Gravità “G”. Que-sta distanza (da G a M) si chiama Altezza Metacentrica. Più au-menta la distanza tra G e M, più aumenta la Coppia Raddrizzantee più la nave è stabile. Di conseguenza ad uno spostamento del ba-ricentro vero l’alto diminuiscono sia l’altezza metacentrica che lastabilità.

Una nave in galleggiamento in questa posizione viene definita in equilibrioinstabile.

Una imbarcazione quando galleggia in acque calme assumeun assetto di equilibrio dovuto a due forze uguali e contrariegiacenti sulla stessa verticale; il Peso “P” (forza peso) dellabarca, che agisce sempre sul Centro di Gravità “G” e laSpinta “S” (forza spinta) che agisce sul Centro di Carena“C”.

Nella stabilità di forma il Centro di Gravità “G” sta sem-pre sopra al Centro di Spinta “C”.

STABILITÀ DI FORMA

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Sulla barca a vela, per via degli alberi e della forza del vento sulle vele, si aggiunge la deriva per abbassarela gravità oltre lo scafo. Il Centro di Gravità “G” sta sotto il Centro di Spinta “C” (stabilità di peso po-sitiva).

CARICHII carichi sospesi, solidi, scorrevoli che siano liberi di muoversi sulla nave riducono la stabilità in quantospostano il baricentro. Se invece sono rizzati (legati) il baricentro rimane immobile. Se una nave subisce una sbandata a causa diun carico mobile che si è spostato bisogna riportarlo nella sua posizione originaria e rizzarlo. I pesi imbarcatiin alto diminuiscono la stabilità. L’acqua in sentina rende la nave instabile in quanto le oscillazioni dell’im-barcazione causano il continuo movimento dell’acqua. Per aumentare l’altezza metacentrica e quindi la sta-bilità è consigliato riempire i doppifondi.

VOLUME DI CARENAÈ il volume immerso dello scafo. Al diminuire del peso della nave diminuisce il volume di carena eaumenta la riserva di galleggiabilità.

RISERVA DI GALLEGGIABILITÀÈ il volume della parte stagna della nave fuori dalla linea dell'acqua. Dipende dal volume interno delloscafo corrispondente all’opera morta. Una nave immergendosi sposta un volume d’acqua uguale al volume della parte immersa della nave stessa.Ma per quanto può aumentare l’immersione dello scafo? Fino a quando l’acqua può essere mantenuta al difuori dello scafo senza penetrare all’interno. E quindi si definisce riserva di spinta la differenza tra la spintamassima ottenibile e quella corrispondente al piano di galleggiamento attuale.

NAVE INGAVONATA Indica una condizione particolare di ridotta stabilità, a causa del baricentro troppo alto e della riserva distabilità diminuita. Bisogna quindi spostare i pesi in basso sulla propria verticale.

STABILITÀ DI PESO