Estabilidad dinámica


La estabilidad dinámica de un barco representa la energía de la que dispone éste para recuperar su posición de equilibrio. Para una escora determinada, θ, viene definida por el trabajo realizado contra el par adrizante, MA , para llevar al barco desde su posición de equilibrio hasta esa inclinación θ. 

Teniendo en cuenta que el momento adrizante, MA , para un ángulo de escora, θ, está dado por  MA = D x GZθ  , donde GZθ es el brazo adrizante para el ángulo de escora θ, se puede representar la curva de los momentos adrizantes simplemente cambiando, en la curva de estabilidad estática, la escala del eje vertical, GZ, multiplicándolo por el desplazamiento, D, que es constante, como se ve en la figura.

Entonces el trabajo necesario para llevar el barco hasta una escora θ, es decir su estabilidad dinámica, que es equivalente a la energía potencial, Ep , debida al momento adrizante hasta esa escora, estará dada por el área bajo la curva MA hasta el ángulo θ, zona sombreada de la figura, por lo tanto:

Si se supone al barco sometido a una perturbación externa, por ejemplo la acción del viento sobre las velas, que le produce una escora θ, debida al correspondiente el momento escorante, ME , el trabajo producido por este momento equivale a la energía suministrada por el viento al barco y estará dada por una expresión similar al trabajo del momento adrizante, es decir:

Estableciendo el equilibrio en términos de energía, para una determinada escora θ, el trabajo suministrado por el momento escorante, ME , hasta esa escora será igual a la energía cinética debida al movimiento de balance del barco, Ek , más el trabajo absorbido por el momento adrizante, MA , en forma de energía potencial, es decir:

Por tanto la energía cinética del barco, de la que se puede deducir su velocidad de balance, será igual en cada instante a la diferencia entre los trabajos del momento escorante y momento adrizante, suponiendo que no hay amortiguamiento hidrodinámico que disiparía parte de esa energía.

Si se representa en el mismo gráfico la curva del momento escorante, ME , en función de la escora, junto con la curva de momentos adrizantes, MA , como se ve e la figura, se puede ir analizando gráficamente lo que ocurre:

El ángulo máximo de escora que se alcanzará debido a la causa externa escorante, en este caso el viento, será el punto en el que se detenga el barco, es decir EK = 0, por tanto en ese ángulo, θB , se verifica:

 

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