Desde el inicio de la construcción naval, la gente ha hecho muchos esfuerzos, tratando de crear barcos que no se hundan. Pero el desarrollo de la ciencia y el conocimiento de las leyes de la física permitieron construir barcos de acero e incluso de hormigón armado.

Se construyeron barcos de hormigón armado en América del Norte en la primera mitad del siglo XX, cuando durante las dos guerras mundiales hubo escasez de acero.

Las leyes de la física ayudan a que el barco no se hunda

La flotabilidad de un vaso está determinada por la ley de Arquímedes: un fluido empuja al cuerpo con una fuerza igual al peso del líquido en el volumen de la parte del cuerpo sumergida en él. El truco principal aquí es el volumen: cuanto mayor es el volumen de la nave, más gruesos pueden ser sus lados de metal y más carga adicional puede llevar a bordo, mientras permanece a flote. Esto se debe a que el volumen interno principal del barco está lleno de aire, que es 825 veces más ligero que el agua. Es el aire lo que hace que el barco flote.

Por el mismo principio, los submarinos pueden sumergirse y ascender: cuando se sumergen, los tanques de lastre se llenan de agua, el bote pierde flotabilidad y se hunde. En el ascenso, se les suministra aire a presión, desplazando el agua. De acuerdo con el mismo principio, una cuenca de metal flota en el baño: en su interior hay aire, que ocupa la mayor parte de la cuenca. Si el volumen interno de la cuenca se llena con piedras o metal, se hundirá, porque su peso será demasiado grande.

Soluciones de ingeniería: estabilidad del barco

Sobre la flotabilidad de la nave, su capacidad para resistir las fuerzas del viento y las olas, el principio de apalancamiento. Si la cuenca, que nada tranquilamente en el baño, se lanza a un río, pronto arrastrará agua y se ahogará, ya que será inclinada por el viento y azotada por las olas.

Algo similar le puede pasar a un barco, también, si tiene poca estabilidad. Ha habido casos en la historia cuando cientos de pasajeros reunidos a un lado causaron que el barco se inclinara e inundara. Muchos barcos murieron durante las tormentas debido al hecho de que el viento y las olas los volcaron.

La estabilidad de un barco es su capacidad para mantener una posición estable en el agua. Depende del lugar donde se encuentra el centro de gravedad de la embarcación. Cuanto más cerca esté de la superficie, más fácil será voltear el barco y menos estabilidad.

Es por eso que los barcos modernos tienen las unidades más pesadas: motores de propulsión, generadores, tanques con reservas de agua y combustible ubicadas en la parte inferior. Las bodegas de carga también se encuentran allí. Los marineros saben que en un barco completamente cargado, el cabeceo se siente mucho menos que en uno vacío.

Para compensar el centro de gravedad lo más bajo posible, los diseñadores pesan específicamente la quilla con almohadillas de plomo. En las canchas deportivas, la quilla ponderada generalmente se une por separado a las vigas debajo de la embarcación y se llama remota.

La forma del costado también afecta en gran medida la estabilidad: las embarcaciones con un fondo semicircular tienen los trimaranes deportivos más pequeños con dos cascos externos en cada lado, los más grandes.De hecho, la presencia de soportes adicionales en la parte superior del costado ayuda a mantener la estabilidad, evitando que el vaso se incline. Esto se conocía en la antigüedad y se unía a lo largo de la parte superior del lado de los bultos de cañas secas del bote. Y los turistas modernos para este propósito usan globos inflables, atándolos a los lados de los kayaks.

Reglas obligatorias del marino

Para evitar desplazar el centro de gravedad, cuando se cargan barcos modernos, se utilizan programas de computadora para ayudar a calcular dónde y cuánta carga se puede colocar para preservar la navegabilidad del barco. El responsable de la colocación correcta de la carga es el capitán asistente senior. Él ordena la carga y, según los cálculos, las cargas más pesadas se colocan en las bodegas, y las más ligeras están en la cubierta. La carga en el barco seguramente es "encontrada", es decir, atada. Esto es necesario para que durante una tormenta no ruede sobre las bodegas y no cambie el centro de gravedad de la embarcación.

Todo el casco del barco está dividido en compartimentos herméticos. En condiciones normales, las particiones entre los compartimentos están abiertas. Cuando el barco recibe un agujero, el compartimento donde se encuentra está bloqueado por particiones herméticas, de modo que el agua no puede llenar todo el casco.

Es peligroso durante una tormenta desplegar el barco "rezagado a la ola", es decir, de lado. Es muy probable que una fuerte ola voltee la nave. La ola en la popa también es peligrosa. Por lo tanto, a menudo las embarcaciones oceánicas durante las tormentas fuertes comienzan a mover sus narices contra las olas, dejando el rumbo previsto: esta es la forma más segura para que el barco sobreviva al clima. Y solo después del final de la tormenta regresan al curso deseado.

La flotabilidad y la estabilidad del buque son sus principales cualidades que garantizan la seguridad. Por lo tanto, las reglas que ayudan a preservarlos son obligatorias. Y las soluciones de diseño que contribuyen a su mejora siempre son bienvenidas.