Decidi
KM è 2,0 m e KG è 1,2 m. Sposti provviste verso l’alto, aumentando KG di 0,2 m a immersione invariata. Qual è il nuovo GM?
La lezione in parole semplici
- Il metacentro
- Quando la tua barca sbanda di pochi gradi, B, il centro di carena, si sposta verso l’esterno lungo un arco.
- La verticale della spinta passante per il nuovo B incontra il piano di simmetria nel metacentro, M.
- Ai piccoli angoli, fino a circa 10°, M resta quasi fisso.
- Altezze dalla chiglia
- Misura le altezze dal riferimento K sulla chiglia.
- KB è l’altezza di B, KG quella di G, il baricentro della tua barca, e KM quella di M.
- L’altezza metacentrica è GM = KM − KG.
- Forma dello scafo e immersione determinano KM; la posizione dei pesi determina KG.
- Tre tipi di equilibrio
- Con M sopra G, GM è positivo: equilibrio stabile, con tendenza iniziale al raddrizzamento.
- Se M e G coincidono, GM è zero: equilibrio inizialmente indifferente, senza tendenza iniziale al raddrizzamento.
- Ad angoli finiti, consulta la curva GZ.
- Con G sopra M, GM è negativo: l’equilibrio a barca dritta è instabile.
- La barca può assestarsi a un angolo di ingavonamento, uno sbandamento dovuto a GM iniziale negativo, oppure capovolgersi.
- Uno sbandamento permanente dovuto a pesi fuori dal piano di simmetria può verificarsi con GM positivo.
- GM e il braccio
- Il braccio raddrizzante, GZ, è la distanza orizzontale tra le rette d’azione del peso e della spinta.
- Ai piccoli angoli GZ ≈ GM × sin θ, dove θ è l’angolo di sbandamento.
- GM indica quanto rapidamente cresce il braccio vicino alla posizione dritta.
- Oltre circa 10°, usa la curva GZ completa.
- Barca dura e barca molle
- Un GM grande rende la barca dura: resiste allo sbandamento e ha un rollio rapido, di breve periodo, che può essere scomodo.
- Un GM piccolo rende la barca molle: sbanda facilmente e rolla lentamente.
- Un rollio molto lento e pigro in porto può segnalare un GM piccolo.
Dati chiave
- Altezza metacentrica
- GM = KM − KG
- Braccio ai piccoli angoli
- GZ ≈ GM × sin θ (fino a circa 10°)
- Stabile
- M sopra G: GM positivo
- Indifferente
- M coincide con G: GM nullo
- Instabile
- GM negativo: instabile in posizione dritta; possibile ingavonamento
Punti chiave
- M è l’incontro della verticale della spinta con il piano di simmetria ai piccoli sbandamenti.
- GM = KM − KG: positivo, nullo o negativo descrive la stabilità iniziale.
- Ai piccoli angoli GZ ≈ GM × sin θ.
- GM grande: barca dura, rollio rapido. GM piccolo: barca molle, rollio lento.
- La posizione dei pesi determina KG; forma dello scafo e immersione determinano KM.
Verifica quello che hai letto
G si trova sopra M. Di quale tipo di equilibrio si tratta?
Vero o falso?
Decidi ogni frase prima di vedere la risposta.
Un GM maggiore è sempre meglio.
Ai piccoli angoli GZ ≈ GM × sin θ.
GM = KM − KG: positivo, nullo o negativo descrive la stabilità iniziale.
M è un punto fisso a qualsiasi angolo di sbandamento.
Caso pratico e chiavi d'esame
Situazione
Sposti provviste pesanti dai gavoni bassi a un arco sopra il G originario. Dislocamento e immersione restano invariati. Ora la barca rolla più lentamente e sbanda di più nelle raffiche. Che cosa è cambiato e che cosa devi controllare prima di salpare?
Mostra la risposta
Spostare le provviste in alto aumenta KG. A immersione invariata, KM resta uguale: GM diminuisce e la barca diventa più molle. Riporta in basso le provviste che puoi stivare lì e fissale bene. Consulta i dati di stabilità del costruttore per il nuovo carico: GM da solo non descrive l’intera curva GZ.
Chiavi d'esame
- GM = KM − KG: positivo stabile, nullo indifferente, negativo instabile vicino alla posizione dritta.
- GZ ≈ GM sin θ ai piccoli angoli (fino a circa 10°).
- Barca dura (GM grande): rollio rapido e breve. Molle (GM piccolo): rollio lento e lungo.
- KM dipende da forma dello scafo e immersione; KG dal carico.