Altura metacéntrica
La altura metacéntrica ( GM ) es una medida de la estabilidad estática inicial de un cuerpo flotante. Se calcula como la distancia entre el centro de gravedad de un barco y su metacentro . Una mayor altura metacéntrica implica una mayor estabilidad inicial frente al vuelco. La altura metacéntrica también influye en el período natural de balanceo de un casco, estando asociadas alturas metacéntricas muy grandes con períodos de balanceo más cortos que son incómodos para los pasajeros. Por lo tanto, una altura metacéntrica suficientemente alta, pero no excesiva, se considera ideal para los barcos de pasajeros.
Cuando un barco se escora (se balancea hacia los lados), el centro de flotabilidad del barco se mueve lateralmente. También puede moverse hacia arriba o hacia abajo con respecto a la línea de flotación. El punto en el que una línea vertical que pasa por el centro de flotabilidad escorado cruza la línea que pasa por el centro de flotabilidad vertical original es el metacentro. El metacentro permanece directamente sobre el centro de flotabilidad por definición.
En el diagrama, las dos B muestran los centros de flotabilidad de un barco en condiciones adrizadas y escoradas, y M es el metacentro. El metacentro se considera fijo en relación con el barco para pequeños ángulos de escora; sin embargo, con ángulos de escora mayores, el metacentro ya no se puede considerar fijo y se debe encontrar su ubicación real para calcular la estabilidad del barco. El metacentro se puede calcular usando las fórmulas:
Donde KB es el centro de flotabilidad (altura sobre la quilla ), I es el segundo momento de área del plano de flotación en metros 4 y V es el volumen de desplazamiento en metros 3 . KM es la distancia desde la quilla hasta el metacentro. [1]
Los objetos flotantes estables tienen una frecuencia de balanceo natural, como un peso en un resorte, donde la frecuencia aumenta a medida que el resorte se vuelve más rígido. En una embarcación, el equivalente de la rigidez del resorte es la distancia denominada "GM" o "altura metacéntrica", siendo la distancia entre dos puntos: "G" el centro de gravedad de la embarcación y "M", que es un punto denominado el metacentro.
El metacentro está determinado por la relación entre la resistencia de inercia del bote y el volumen del bote. (La resistencia de inercia es una descripción cuantificada de cómo el ancho de la línea de flotación del barco resiste el vuelco). Los cascos anchos y poco profundos o estrechos y profundos tienen metacentros transversales altos (en relación con la quilla) y los opuestos tienen metacentros bajos; el extremo opuesto tiene forma de tronco o bote de fondo redondo.
Mientras la carga de un barco permanezca estable, G es fijo (en relación con el barco). Para ángulos pequeños, M también puede considerarse fijo, mientras que B se mueve cuando el barco escora.
