Decideix
Què diu el principi d’Arquimedes sobre una embarcació que flota?
La lliçó en paraules senzilles
- El pes, cap avall
- Tot el que hi ha a bord pesa: buc, motor, quilla, aigua, combustible, tripulació.
- Tot aquest pes actua com si estirés cap avall des d’un sol punt, el centre de gravetat, anomenat G.
- Quan mous, afegeixes o retires pes, G també es mou. El pes a baix manté G baix.
- L’empenta, cap amunt
- L’aigua empeny cap amunt la part submergida del buc. Aquesta força és l’empenta.
- El principi d’Arquimedes diu que l’empenta és igual al pes de l’aigua que desplaça el buc.
- L’embarcació s’enfonsa fins que aquesta aigua pesa exactament tant com ella.
- El pes de l’embarcació s’anomena desplaçament.
- El centre de carena
- L’empenta actua com si empenyés cap amunt des d’un sol punt, el centre de carena, anomenat B.
- B és el centre de la forma submergida del buc.
- Quan aquesta forma canvia, B es mou.
- Dreta i en repòs
- Una embarcació en repòs flota amb G i B a la mateixa vertical.
- El pes estira avall, l’empenta empeny amunt i s’equilibren.
- Si hi afegeixes pes, augmenta el calat, la profunditat submergida, fins que l’empenta torna a igualar-lo.
- Per això una embarcació carregada queda més baixa i té menys francbord, l’altura de la vora de coberta sobre l’aigua.
- Aigua salada i dolça
- L’aigua salada és més densa que la dolça.
- Per flotar, l’embarcació ha de desplaçar menys aigua salada.
- Per això queda una mica més enfonsada quan passa a motor del mar a un riu o llac, amb un 2–3 % més de volum sota l’aigua.
Dades clau
- Arquimedes
- Empenta = pes de l’aigua desplaçada
- Flotació
- Desplaçament (pes de l’embarcació) = empenta
- Aigua de mar
- Aproximadament 1,025 t per m³
- Aigua dolça
- Aproximadament 1,000 t per m³: l’embarcació queda una mica més enfonsada
Punts clau
- G és on actua tot el pes; es mou quan es mou el pes.
- B és el centre de la forma submergida; l’empenta hi actua cap amunt.
- En flotació i en repòs, el pes de l’embarcació és igual al de l’aigua desplaçada.
- Amb l’embarcació dreta i quieta, G i B són a la mateixa vertical.
- Més càrrega vol dir més calat i menys francbord.
Comprova el que has llegit
Què és el centre de carena, B?
Vertader o fals?
Decideix cada frase abans de veure la resposta.
G i B són punts fixos marcats pel constructor.
B és el centre de la forma submergida; l’empenta hi actua cap amunt.
Més càrrega vol dir més calat i menys francbord.
Una embarcació pesant flota perquè està feta de materials lleugers.
Cas pràctic i claus d'examen
Situació
Després d’embarcar amics i provisions, la franja de flotació del teu veler queda submergida i el francbord és molt menor. Un amic proposa posar-ho tot al sostre de la cabina. És una bona solució?
Veure la resposta
No. El pes afegit exigeix desplaçar més aigua, i l’embarcació queda més enfonsada. Posar les provisions al sostre de la cabina no elimina pes; fa pujar G. B és el centre de la nova forma submergida. Guarda les provisions pesants a baix i al centre, comprova el límit de càrrega i retira’n l’excés.
Claus d'examen
- Arquimedes: l’empenta és igual al pes de l’aigua desplaçada.
- G = centre de gravetat (pes cap avall). B = centre de carena (empenta cap amunt).
- Dreta i en repòs: pes = empenta, i G i B són a la mateixa vertical.
- L’aigua dolça és menys densa que la de mar: l’embarcació queda més enfonsada.