Estabilidad del Buque: Casos de Equilibrio y Teorema de Ejes Paralelos
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Principios Físicos Aplicados a la Estabilidad Naval
Teorema de los Ejes Paralelos (Teorema de Steiner)
El momento de inercia de un área respecto de un eje que contenga su centro de gravedad (IG) es igual al momento de inercia (I) de cualquier otro eje paralelo a aquel, menos el producto de dicha área (A) por el cuadrado de la distancia (y) entre ambos ejes.
Sea IG el momento de inercia del eje que pasa por 'G' (centro de gravedad) y que a su vez pasa por los puntos 'OZ', pudiendo ser también denotado como IOZ.
Sea otro eje paralelo al mencionado y que pasa por 'AB', el momento de inercia vendrá definido por IAB.
Siendo 'y' la distancia perpendicular (en metros) entre los ejes que pasan por OZ y AB.
Según el teorema, el momento de inercia IOZ será:
IOZ = IAB – A * y²
Casos de Equilibrio en un Buque
Los casos de equilibrio que se pueden dar en un buque son tres: estable, inestable e indiferente.
Consideraciones sobre dichos casos:
Equilibrio Estable
Según la ilustración 13-a, se trata del tipo ESTABLE. 'G' (centro de gravedad) está más bajo que 'M' (metacentro).
Por lo que: KM > KG
Con el buque escorado (heel), el brazo del par de estabilidad (GZ) le hace recobrar la posición de adrizado, llamándose por esto par de estabilidad "adrizante".
Diremos entonces que el equilibrio es estable y la estabilidad es positiva.
Equilibrio Indiferente
Sin variar el desplazamiento, hacemos subir 'G' (centro de gravedad), por traslado de pesos, hasta hacerlo coincidir con 'M' (metacentro).
Es decir, en este caso: KM = KG
Al dar el buque un bandazo, las fuerzas de empuje y desplazamiento actuarán sobre la misma vertical B1M.
No existe un par de fuerzas que haga girar el buque.
El buque no recobra la posición de adrizado; se dice que "se duerme en las bandas".
El buque permanece en equilibrio navegando con una escora. Esta escora puede ser tanto a estribor como a babor.
GM = 0 y GZ = 0
Diremos entonces que la estabilidad es nula y el equilibrio es INDIFERENTE.
Equilibrio Inestable
Si 'G' (centro de gravedad) se halla más alto que 'M' (metacentro), al dar el barco un bandazo, el par de estabilidad hace girar al buque en el sentido horario (véase ilustración 13-b), de forma que se escora aún más y puede llegar a dar la vuelta (zozobrar).
Se trata de un par de estabilidad "escorante". La estabilidad es negativa y el equilibrio es INESTABLE, por lo que KG < KM.