Vedi le unitàStabilità dello yacht: metacentro, tipi di equilibrio, spostamento di pesi, la curva GZ e l'angolo di stabilità nulla (AVS)
L’effetto degli specchi liberi
1La lezione in parole semplici
Un liquido libero di muoversi va sul lato basso quando sbandi. È come se G salisse: su una piccola barca può annullare GM.
Che cosa succede
Un serbatoio parzialmente pieno, l’acqua in sentina o una cabina allagata presentano uno specchio libero. Quando la barca sbanda, il liquido scorre sul lato basso. Il suo peso si sposta lateralmente e aumenta lo sbandamento. L’effetto equivale a un innalzamento di G: un innalzamento virtuale di G, che riduce il GM effettivo.
Conta soprattutto la larghezza
Per uno specchio libero rettangolare ai piccoli sbandamenti, la correzione dipende dalla larghezza al cubo, dalla lunghezza, dalla densità del liquido e dal dislocamento. La profondità non entra in questa approssimazione finché lo specchio occupa tutta la larghezza. Raddoppiare solo la larghezza moltiplica la correzione per otto. Se l’acqua è molto bassa, aumentando lo sbandamento il fondo può scoprirsi, modificando lo specchio.
Suddividere i serbatoi
Una paratia longitudinale stagna, disposta nel senso della lunghezza, crea specchi separati e stretti. Due compartimenti uguali e isolati riducono la correzione ai piccoli angoli a un quarto. Le normali paratie frangiliquido forate, cioè piastre con fori, riducono gli spostamenti bruschi del liquido, ma non danno questa riduzione statica se il liquido può passare tra i compartimenti.
Limitare l’effetto
Tieni i serbatoi completamente pieni o vuoti dove le istruzioni del costruttore e la disposizione lo consentono, mantenendo l’equilibrio trasversale. Riduci al minimo i serbatoi parzialmente pieni. Tieni la sentina asciutta e gli scarichi del pozzetto liberi. Dopo un allagamento o una sbandata fino all’orizzontale, l’acqua su un ampio pavimento del quadrato può rendere la barca molto molle. Pompala fuori al più presto.
2Dati chiave
- Effetto
- Innalzamento virtuale di G: GM effettivo = GM − perdita per specchi liberi
- Regola della larghezza³
- Specchio rettangolare; piccolo sbandamento; altri fattori invariati
- Larghezza raddoppiata
- 8 volte la correzione ai piccoli angoli, a parità degli altri fattori
- Due compartimenti isolati
- Due metà longitudinali uguali e stagne: un quarto ai piccoli angoli
3Punti chiave
- 1
Il liquido che si muove equivale a un innalzamento virtuale di G.
- 2
Specchio rettangolare, piccoli angoli: perdita proporzionale alla larghezza al cubo; a geometria invariata la profondità non conta.
- 3
Due compartimenti longitudinali uguali e stagni ai liquidi riducono la correzione ai piccoli angoli a un quarto.
- 4
Limita i serbatoi parzialmente pieni secondo il piano d’uso bilanciato del costruttore; tieni la sentina asciutta.
4Errori frequenti
Errore: Pochi centimetri d’acqua sul pavimento del quadrato sono innocui perché pesano poco.
Corretto: Anche poca acqua può formare un ampio specchio pericoloso. A geometria rettangolare invariata e piccoli sbandamenti, la profondità non riduce la correzione. Pompala fuori.
Errore: Usa sempre un solo serbatoio alla volta, qualunque sia la disposizione.
Corretto: Limita i serbatoi parzialmente pieni dove istruzioni del costruttore e disposizione lo consentono, mantenendo la barca bilanciata. Serbatoi laterali appaiati possono richiedere un uso bilanciato.
5Caso pratico e chiavi d'esame
Dopo una sbandata fino all’orizzontale, l’acqua copre il pavimento del quadrato da un lato all’altro e si muove in due serbatoi d’acqua pieni a metà. La barca ora risponde pigramente e indugia a ogni rollio. Che cosa succede e che cosa fai per prima cosa?
Mostra la risposta
L’ampio specchio libero e i serbatoi parzialmente pieni equivalgono a un innalzamento virtuale di G, riducendo il GM effettivo. Prima ferma l’ingresso d’acqua, poi svuota il quadrato con pompe e sassole. Tieni l’equipaggio basso e al centro. Segui il piano d’uso dei serbatoi del costruttore: limita gli specchi liberi mantenendo l’equilibrio trasversale.
Chiavi d'esame
- Specchi liberi = innalzamento virtuale di G; il GM effettivo diminuisce.
- Specchio rettangolare, piccoli angoli: regola della larghezza³; profondità irrilevante solo a geometria invariata.
- n compartimenti longitudinali uguali, isolati e stagni ai liquidi: correzione ai piccoli angoli ÷ n².
- Serbatoi pieni o vuoti secondo il piano d’uso bilanciato del costruttore; sentine asciutte.
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