É incrível que enormes navios de cruzeiro não afundem instantaneamente no fundo do oceano. Com tudo, desde rinques de patinação no gelo e piscinas a quadras de basquete, spas, mini shoppings e cinemas a bordo, como essas embarcações gigantescas permanecem flutuando? Eles fazem isso por meio de uma combinação de flutuabilidade, deslocamento de água, materiais e design.
Como os navios de cruzeiro permanecem à tona
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 neutraliza a força descendente da massa do navio. A força descendente do navio combinada com a força ascendente do oceano trabalham em conjunto para manter o navio flutuando ou 'flutuando'.
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Esta ideia básica é muitas vezes referida como Princípio de Arquimedes . Segundo esse princípio, um item flutua quando o peso da água deslocada é igual ao peso do objeto. O fluido circundante empurra de volta com uma força igual à quantidade deslocada; quando os dois são iguais, o objeto flutua.
Esta é outra maneira de ver isso. Quando um navio de cruzeiro fica na água, ele abre espaço para se deslocar para fora e para baixo. A água responde empurrando para cima e para dentro enquanto tenta retomar o espaço que o navio de cruzeiro ocupa. O equilíbrio dessas forças opostas é o que faz o navio flutuar.
Fatores adicionais que suportam 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 alcançar a flutuabilidade, um navio deve ser feito de materiais leves e resistentes que são mais densos que a água, como aço extra-resistente. Além disso, esses materiais leves precisam ser usados em um design que permita que eles desloquem seu peso na água antes de submergir. A maior parte desse projeto é implementado 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 fazer 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 projeto permite que a água flua para longe da embarcação, dissipa o arrasto, facilita um percurso suave e ajuda a manter a embarcação no caminho certo.
Cascos duplos e outros recursos de segurança
Apenas permanecer flutuando e navegando suavemente não é suficiente; O projeto do casco de um cruzeiro também deve proteger as pessoas dentro de obstáculos como icebergs, recifes e bancos de areia que podem rasgar as camadas externas do navio. Para evitar uma grande catástrofe, os construtores navais normalmente usam aço extra-resistente e constroem seus navios com cascos duplos (ou seja, um casco dentro do outro) como uma precaução extra.
Os navios de cruzeiro também têm anteparas o que pode ajudá-los a se manter à tona em caso de danos graves. Essas divisórias estanques são instaladas em todo o interior de um navio e podem ser fechadas para impedir a entrada de água no casco danificado. Limitar o influxo de água pode, em última análise, evitar que o navio alague e afunde.
Como os navios de cruzeiro permanecem na posição vertical
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 Caixa de ferramentas de engenharia , o centro de gravidade de um navio (o ponto de foco central para o impulso da gravidade para baixo) não pode ser alterado. Por esse motivo, o casco em forma de U de um cruzeiro é projetado de forma que seu centro de flutuabilidade (o foco central para o impulso da água contra o casco) se desloque naturalmente conforme 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.
Manter uma linha central
Quando o navio é empurrado para cima, a força desse impulso pode naturalmente balançá-lo um pouco além da linha central e fazer com que ele se incline para o outro lado. Isso é chamado de rolamento e é o que tende a deixar os passageiros enjoados. Para resolver este problema, os navios de cruzeiro são equipados com uma série de recursos que limitam a rotação do navio, incluindo estabilizadores de barbatanas abaixo da água e lastro ativo ou sistemas anti-adernamento que bombeiam rapidamente a água do mar de tanques de retenção abaixo da linha d'água em um lado do enviar para o outro lado. Isso corrige qualquer inclinação lateral ou 'adernamento' que o navio possa desenvolver.
Esses recursos de estabilização são tão eficazes que é raro que os passageiros de cruzeiro sintam qualquer movimento lateral e é quase inédito que os navios de cruzeiro se virem, embora sejam tão altos.
Vela Suave
Assistir a um enorme transatlântico deslizar em mar aberto pode ser bastante emocionante. Embora o movimento do navio possa parecer fácil, certamente há muita coisa acontecendo sob a superfície do oceano para mantê-lo em pé e flutuando. Pense nisso na próxima vez que fizer um cruzeiro.
