Es sorprendente que los enormes cruceros no se hundan instantáneamente en el fondo del océano. Con todo, desde pistas de patinaje sobre hielo y piscinas hasta canchas de baloncesto, spas, mini centros comerciales y cines a bordo, ¿cómo se mantienen a flote estos gigantescos barcos? Lo hacen mediante una combinación de flotabilidad, desplazamiento de agua, materiales y diseño.
Cómo los cruceros se mantienen a flote
Los barcos están diseñados para desplazar una cantidad de agua equivalente a su propia masa. Al mismo tiempo, la presión del océano empuja el casco del barco y contrarresta la fuerza descendente de la masa del barco. La fuerza descendente del barco combinada con la fuerza ascendente del océano trabajan juntas para mantener el barco a flote o "flotante".
Esta idea básica a menudo se conoce como Principio de Arquímedes. Según este principio, un objeto flota cuando el peso del agua desplazada es igual al peso del objeto. El fluido circundante empuja hacia atrás con una fuerza igual a la cantidad desplazada; cuando los dos son iguales, el objeto flota.
Aquí hay otra forma de verlo. Cuando un crucero se encuentra en el agua, se hace espacio desplazando el agua hacia afuera y hacia abajo. El agua responde empujando hacia arriba y hacia adentro mientras intenta recuperar el espacio que ocupa el crucero. El equilibrio de estas fuerzas opuestas es lo que hace que el barco flote.
Factores adicionales que favorecen la flotabilidad
Además de la flotabilidad y el desplazamiento, existen varios otros factores que ayudan a los cruceros a permanecer en la superficie del agua.
Materiales y Diseño
Para lograr flotabilidad, un barco debe estar hecho de materiales livianos y resistentes que sean más densos que el agua, como el acero extrarresistente. Además, esos materiales livianos deben usarse en un diseño que les permita desplazar su peso en el agua antes de sumergirse. La mayor parte de ese diseño se implementa en el casco, que es el cuerpo o armazón del barco que se encuentra debajo de la cubierta principal y empuja el agua fuera del camino y permite que el barco flote.
A través de años de prueba y error, los ingenieros han descubierto que hacer que el casco sea redondeado, ancho y profundo ayuda a dispersar el peso del barco a través del cuerpo del barco. Los cascos de los grandes cruceros tienen la forma de la letra "U". Este diseño permite que el agua fluya lejos de la embarcación, disipa la resistencia, facilita una navegación suave y ayuda a mantener la embarcación en el rumbo.
Cascos dobles y otras características de seguridad
No basta con mantenerse a flote y navegar sin problemas; El diseño del casco de un crucero también debe proteger a las personas que se encuentran en su interior contra obstáculos como icebergs, arrecifes y bancos de arena que podrían destrozar las capas exteriores del barco. Para evitar una catástrofe mayor, los constructores navales suelen utilizar acero extrafuerte y construyen sus barcos con cascos dobles (es decir, un casco dentro del otro) como precaución adicional.
Los cruceros también tienen mamparos que pueden ayudarlos a mantenerse a flote en caso de daños importantes. Estos divisores estancos se instalan en todo el interior de un barco y se pueden cerrar para sellar el agua que entra a través de un casco dañado. Limitar la entrada de agua puede, en última instancia, evitar que el barco se inunde y se hunda.
Cómo los cruceros se mantienen en posición vertical
A partir de 2016, el crucero más grande del mundo mide alrededor de 210 pies de altura, e incluso los cruceros promedio todavía tienen una altura impresionante. Entonces, ¿qué evita que se caigan al agua? La respuesta está, nuevamente, en el diseño del casco. Primero, debes entender la diferencia entre el centro de gravedad del barco y su centro de flotabilidad.
Cambiar el centro de flotabilidad es clave
Según Engineering Toolbox, el centro de gravedad de un barco (el punto central de enfoque para el empuje de la gravedad hacia abajo) no se puede cambiar. Por esta razón, el casco en forma de U de un crucero está diseñado de manera que su centro de flotabilidad (el foco central para el empuje del agua hacia arriba contra el casco) se desplace naturalmente a medida que el barco se inclina de un lado a otro. Este cambio en el centro de flotabilidad ayuda a empujar el barco hacia una posición vertical.
Mantener una línea central
Cuando el barco se empuja hacia arriba, la fuerza de ese empujón puede naturalmente oscilarlo un poco más allá de la línea central y hacer que se incline hacia el otro lado. A esto se le llama balanceo y es lo que tiende a marear a los pasajeros. Para abordar este problema, los cruceros están equipados con una serie de características que limitan el balanceo del barco, incluidas aletas estabilizadoras debajo del agua y sistemas de lastre activo o antiescora que bombean rápidamente agua de mar desde tanques de retención debajo de la línea de flotación en un lado del barco. enviar al otro lado. Esto corrige cualquier inclinación lateral o "escora" que pueda desarrollar el barco.
Estas características estabilizadoras son tan efectivas que es raro que los pasajeros de cruceros sientan algún movimiento de lado a lado, y es casi inaudito que los cruceros vuelquen a pesar de ser tan altos.
Navegación tranquila
Ver un enorme transatlántico deslizarse en mar abierto puede ser bastante emocionante. Si bien el movimiento del barco puede parecer sencillo, ciertamente suceden muchas cosas debajo de la superficie del océano que mantienen el barco erguido y a flote. Piensa en eso la próxima vez que hagas un crucero.
