Es asombroso que los cruceros no se hundan instantáneamente en el fondo del océano. Con todo lo que tienen, desde pistas de patinaje sobre hielo y piscinas hasta canchas de baloncesto, spas, mini centros comerciales y cines a bordo, ¿cómo pueden flotar los barcos de los cruceros?
Pues lo hacen a través de una combinación de flotabilidad, desplazamiento de agua, materiales y diseño. Pero vamos a verlo más en detalle.
Por qué flotan los barcos de los cruceros
Los buques 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 se conoce a menudo como el 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 de la cantidad desplazada; cuando los dos son iguales, el objeto flota.
Aquí hay otra forma de verlo. Cuando un barco de crucero se sienta en el agua, hace espacio para sí mismo desplazando el agua hacia afuera y hacia abajo. El agua responde empujando hacia arriba y hacia adentro mientras trata de recuperar el espacio que el crucero ocupa. El equilibrio de estas fuerzas opuestas es lo que hace que el barco flote.
Factores que hacen que los barcos floten.
Además de la flotabilidad y el desplazamiento, hay varios otros factores que ayudan a los cruceros a permanecer en la superficie del agua.
Materiales y diseño
Para lograr la flotabilidad, un barco debe estar hecho de materiales ligeros y robustos que sean más densos que el agua, como el acero de alta resistencia. Además, estos materiales ligeros necesitan ser utilizados en un diseño que les permita desplazar su peso en agua antes de sumergirse. La mayor parte de ese diseño se implementa en el casco, que es el cuerpo o caparazón 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 el casco redondeado, ancho y profundo ayuda a dispersar el peso del barco a través del cuerpo del mismo. Los cascos de los grandes cruceros tienen la forma de la letra «U». Este diseño permite que el agua fluya lejos del barco, disipa el arrastre, facilita un viaje suave y ayuda a mantener el barco en el buen camino.
Doble casco y otras características de seguridad
Mantenerse a flote y navegar sin problemas no es suficiente; 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 desgarrar las capas exteriores del barco. Para evitar una catástrofe importante, los constructores navales suelen utilizar acero de gran resistencia y construir sus buques con doble casco (es decir, con un casco dentro del otro) como medida de precaución adicional.
Los cruceros también tienen mamparos que pueden ayudarles a mantenerse a flote en caso de daños mayores. Estos divisores estancos se instalan en todo el interior de un barco y se pueden cerrar para sellar el agua que entra corriendo a través de un casco dañado. Limitar la entrada de agua puede, en última instancia, evitar que el barco se inunde o se hunda.
Cómo consiguen los barcos de crucero permanecer erguidos
A partir de 2016, el crucero más grande del mundo mide unos 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, de nuevo, en el diseño del casco. Primero, usted debe entender la diferencia entre el centro de gravedad de la nave y su centro de flotabilidad.
El centro de cambio de flotabilidad es la clave
De acuerdo con la web Engineering Toolbox, el centro de gravedad de una nave (el punto central de enfoque para el empuje hacia abajo de la gravedad) no puede ser cambiado. 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 ascendente del agua contra el casco) se desplaza naturalmente a medida que el barco se inclina de un lado a otro. Este cambio en el centro de la flotabilidad ayuda a empujar el barco de vuelta a una posición vertical.
Mantenimiento de una línea central
Cuando el barco es empujado hacia arriba, la fuerza de ese empuje puede balancearlo naturalmente un poco más allá de la línea central y hacer que se incline hacia el otro lado. Esto se llama rodar, y es lo que tiende a marear a los pasajeros. Para resolver este problema, los cruceros están equipados con una serie de características que limitan el balanceo del buque, incluyendo aletas estabilizadoras por debajo del agua y sistemas activos de lastre o anti escoramiento que bombean rápidamente el agua de mar desde los tanques de retención por debajo de la línea de flotación en un lado del buque hacia el otro lado. Esto corrige cualquier inclinación lateral o «lista» que el barco pueda desarrollar.
Estas características estabilizadoras son tan efectivas que es raro que los pasajeros de cruceros sientan cualquier movimiento de lado a lado, y es casi inaudito que los cruceros se vuelquen a pesar de su altura.
Vela suave
Ver a un enorme transatlántico deslizarse por el mar abierto puede ser muy emocionante. Mientras que el movimiento del barco puede parecer fácil, ciertamente hay mucho que hacer bajo la superficie del océano para mantener el barco en posición vertical y a flote. Piensa en eso la próxima vez que tomes un crucero.
