É incrível que enormes navios de cruzeiro não afundem instantaneamente no fundo do oceano. Com tudo, desde pistas de patinação no gelo e piscinas até quadras de basquete, spas, minishoppings e cinemas a bordo, como essas embarcações gigantescas permanecem flutuando? Eles fazem isso através de uma combinação de flutuabilidade, deslocamento de água, materiais e design.
Como os navios de cruzeiro permanecem flutuando
Os navios são projetados para deslocar uma quantidade de água equivalente à sua própria massa. Ao mesmo tempo, a pressão do oceano empurra o casco do navio e contraria a força descendente da massa do navio. A força descendente do navio combinada com a força ascendente do oceano trabalham juntas para manter o navio flutuando ou "flutuante".
Essa ideia básica é frequentemente chamada de Princípio de Arquimedes. De acordo com este princípio, um item flutua quando o peso da água deslocada é igual ao peso do objeto. O fluido circundante empurra para trás com uma força igual à quantidade deslocada; quando os dois são iguais, o objeto flutua.
Aqui está outra maneira de ver isso. Quando um navio de cruzeiro fica na água, ele abre espaço deslocando a água para fora e para baixo. A água responde empurrando para cima e para dentro enquanto tenta recuperar o espaço que o navio de cruzeiro ocupa. O equilíbrio dessas forças opostas é o que faz o navio flutuar.
Fatores adicionais que apoiam a flutuabilidade
Além da flutuabilidade e do deslocamento, existem vários outros fatores que ajudam os navios de cruzeiro a permanecer na superfície da água.
Materiais e Design
Para obter flutuabilidade, um navio deve ser feito de materiais leves e resistentes, mais densos que a água, como aço extra-forte. Além disso, esses materiais leves precisam ser usados em um projeto que lhes permita deslocar seu peso na água antes de submergirem. A maior parte desse projeto é implementada no casco, que é o corpo ou casco do navio que fica abaixo do convés principal e empurra a água para fora do caminho e permite que o navio flutue.
Através de anos de tentativa e erro, os engenheiros descobriram que tornar o casco arredondado, largo e profundo ajuda a dispersar o peso do navio pelo corpo do navio. Os cascos dos grandes navios de cruzeiro têm o formato da letra "U". Este design permite que a água flua para longe da embarcação, dissipa o arrasto, facilita um passeio suave e ajuda a manter a embarcação no caminho certo.
Cascos duplos e outros recursos de segurança
Apenas permanecer à tona e navegar suavemente não é suficiente; o projeto do casco de um navio de cruzeiro também deve proteger as pessoas dentro dele contra obstáculos como icebergs, recifes e bancos de areia, que podem destruir as camadas externas do navio. Para evitar uma grande catástrofe, os construtores navais normalmente usam aço extra-forte e constroem seus navios com cascos duplos (ou seja, um casco dentro do outro) como precaução extra.
Os navios de cruzeiro também possuem anteparas que podem ajudá-los a permanecer flutuando em caso de grandes danos. Essas divisórias estanques são instaladas em todo o interior de um navio e podem ser fechadas para vedar a entrada de água através de um casco danificado. Limitar o fluxo de água pode evitar que o navio inunde e afunde.
Como os navios de cruzeiro permanecem em pé
A partir de 2016, o maior navio de cruzeiro do mundo mede cerca de 210 pés de altura, e mesmo os navios de cruzeiro médios ainda têm uma altura impressionante. Então, o que os impede de tombar na água? A resposta está, novamente, no design do casco. Primeiro, você deve entender a diferença entre o centro de gravidade do navio e seu centro de flutuabilidade.
Mudar o centro de flutuabilidade é a chave
De acordo com o Engineering Toolbox, o centro de gravidade de uma nave (o ponto de foco central para o impulso da gravidade para baixo) não pode ser alterado. Por esta razão, o casco em forma de U de um navio de cruzeiro é projetado de forma que seu centro de flutuabilidade (o foco central para o impulso ascendente da água contra o casco) mude naturalmente à medida que o navio se inclina de um lado para o outro. Essa mudança no centro de flutuabilidade ajuda a empurrar o navio de volta à posição vertical.
Mantendo uma linha central
Quando o navio é empurrado para cima, a força desse empurrão pode naturalmente balançá-lo um pouco além da linha central e fazer com que ele se incline para o outro lado. Isso se chama rolamento e é o que tende a deixar os passageiros enjoados. Para resolver este problema, os navios de cruzeiro estão equipados com uma série de características que limitam a oscilação do navio, incluindo barbatanas estabilizadoras abaixo da água e lastro activo ou sistemas anti-adernamento que bombeiam rapidamente a água do mar a partir de tanques de retenção abaixo da linha de água num dos lados do navio. navio para o outro lado. Isso corrige qualquer inclinação lateral ou "inclinação" que o navio possa desenvolver.
Esses recursos de estabilização são tão eficazes que é raro os passageiros de cruzeiros sentirem qualquer movimento lateral, e é quase inédito que navios de cruzeiro virem, mesmo sendo tão altos.
Navegação Suave
Assistir a um enorme transatlântico deslizando em mar aberto pode ser bastante emocionante. Embora o movimento do navio possa parecer fácil, certamente há muita coisa acontecendo abaixo da superfície do oceano que mantém o navio em pé e flutuando. Pense nisso na próxima vez que fizer um cruzeiro.
