{"id":2837,"date":"2021-07-24T20:35:22","date_gmt":"2021-07-24T17:35:22","guid":{"rendered":"http:\/\/liganaval.poli.ufrj.br\/?p=2837"},"modified":"2021-07-24T20:35:22","modified_gmt":"2021-07-24T17:35:22","slug":"como-um-navio-funciona","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/liganaval.poli.ufrj.br\/index.php\/2021\/07\/24\/como-um-navio-funciona\/","title":{"rendered":"Como um navio funciona?"},"content":{"rendered":"\n

Autores: Isabelle e Pedro<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"white<\/figure>\n\n\n\n

    O funcionamento de embarca\u00e7\u00f5es \u00e9 um tema que gera muita curiosidade entre as pessoas, devido ao choque de como algo t\u00e3o grande e pesado consegue flutuar. Neste artigo, iremos explicar como os navios se mant\u00e9m est\u00e1veis e como se locomovem, de forma simples e direta.<\/p>\n\n\n\n

Como um navio flutua sendo t\u00e3o pesado?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Primeiramente, precisamos lembrar o conceito de empuxo definido pelo princ\u00edpio de Arquimedes. Empuxo \u00e9 a for\u00e7a que surge em todo objeto imerso em um fluido, o que corresponde ao peso do fluido deslocado por esse objeto. Sua f\u00f3rmula \u00e9 definida por:<\/p>\n\n\n\n

E= d * v * g<\/strong><\/p>\n\n\n\n

E = Empuxo                                                                                                  <\/p>\n\n\n\n

d = densidade do fluido<\/p>\n\n\n\n

v = volume imerso do objeto<\/p>\n\n\n\n

g = acelera\u00e7\u00e3o da gravidade<\/p>\n\n\n\n

\"\"\/<\/figure>\n\n\n\n

    Por exemplo, quando tentamos afundar uma bola de futebol cheia na piscina. J\u00e1 percebeu que quanto mais submersa a bola, mais for\u00e7a precisamos fazer? Essa for\u00e7a que empurra a bola pra cima \u00e9 chamada de empuxo.<\/p>\n\n\n\n

    Quando um navio \u00e9 posto na \u00e1gua, seu casco desloca um volume de \u00e1gua que estava naquela posi\u00e7\u00e3o. Esse fluido que \u00e9 deslocado realiza uma for\u00e7a contr\u00e1ria ao peso do casco do navio, que \u00e9 o empuxo. <\/p>\n\n\n\n

    Mas o metal n\u00e3o \u00e9 mais denso que \u00e1gua? Sim, por\u00e9m a grande vantagem dos navios \u00e9 que seus cascos s\u00e3o \u201cocos\u201d por dentro, isto \u00e9, n\u00e3o s\u00e3o preenchidos por metal, mas sim por ar. Assim, o navio consegue ser menos denso que a \u00e1gua e flutuar com a for\u00e7a de empuxo.<\/p>\n\n\n\n

Estabilidade<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Muitos navios conseguem flutuar, mas n\u00e3o se mant\u00eam est\u00e1veis e acabam adernando. Uma das formas para manter-se est\u00e1vel \u00e9 quando seu centro de gravidade, ponto que se comporta como se toda a for\u00e7a peso estivesse concentrada nele, esteja abaixo do centro de empuxo ou centro da for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

    Existem algumas maneiras para manipular a posi\u00e7\u00e3o desses pontos. Para abaixar o centro de gravidade, pode-se colocar cargas nas partes mais baixas do navio. Al\u00e9m disso, os navios s\u00e3o equipados com tanques nos cascos que, quando necess\u00e1rio, \u00e9 enchido com \u00e1gua do mar ou do rio para diminuir o centro de gravidade, o chamado lastro. J\u00e1 o centro de empuxo \u00e9 definido pelo formato do casco.<\/p>\n\n\n\n

    Entretanto, o navio se mant\u00e9m est\u00e1vel mesmo com o centro de gravidade em cima do centro de empuxo. Isso acontece quando o centro de gravidade e o centro de empuxo s\u00e3o projetados para que quando o navio incline seja criado um momento restaurador, que trar\u00e1 o navio para a posi\u00e7\u00e3o de equil\u00edbrio, uma vez que ao navio se inclinar o centro de empuxo muda de posi\u00e7\u00e3o e o momento restaurador age.<\/p>\n\n\n\n

\"\"\/<\/figure>\n\n\n\n

Quanto \u00e0 movimenta\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    De maneira geral, os navios se movimentam pela rota\u00e7\u00e3o dos h\u00e9lices. Ao rotacionar, o h\u00e9lice gera um fluxo de \u00e1gua mais veloz em uma face do que na outra e consequentemente, de acordo com o princ\u00edpio de Bernoulli, surgem diferentes zonas de press\u00f5es.  <\/strong>    <\/p>\n\n\n\n

\"File:Bernoulli-efecto-.png<\/figure>\n\n\n\n

     A press\u00e3o atuando sobre a \u00e1rea de cada p\u00e1 do h\u00e9lice gera uma for\u00e7a e, por uma regi\u00e3o ter uma press\u00e3o maior que a outra, h\u00e1 uma diferen\u00e7a de for\u00e7as e a resultante delas propulsiona o navio a vante.<\/p>\n\n\n\n

Como os navios param?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    O principal passo para \u201cfrear\u201d o navio \u00e9 gerar uma for\u00e7a contr\u00e1ria \u00e0 que impulsiona o navio para frente, isso pode ser feito de duas maneiras e depende diretamente do tipo de h\u00e9lice. O h\u00e9lice de passo fino precisa alterar seu sentido de rota\u00e7\u00e3o para gerar a for\u00e7a oposta. J\u00e1 o h\u00e9lice de passo controlado possui um sistema que alterna a angula\u00e7\u00e3o das p\u00e1s do h\u00e9lice, dessa forma, gerando uma for\u00e7a contr\u00e1ria de maneira mais r\u00e1pida.<\/p>\n\n\n\n

    Al\u00e9m disso, pode-se girar o navio tamb\u00e9m. Pois o navio \u00e9 projetado para possuir uma vantagem hidrodin\u00e2mica na proa (frente). Assim, ao girar o navio essa vantagem \u00e9 reduzida e a for\u00e7a de arrasto aumentada, facilitando a frenagem. <\/p>\n\n\n\n

    Uma tentativa desesperada e perigosa para a frenagem do navio \u00e9 a utiliza\u00e7\u00e3o da \u00e2ncora. Com a velocidade j\u00e1 reduzida, aciona-se a \u00e2ncora na tentativa de frenagem, mas na ocorr\u00eancia de um pequeno erro pode emborcar o navio.<\/p>\n\n\n\n

Manobrabilidade e Ponto piv\u00f4<\/strong><\/p>\n\n\n\n

     Todas as embarca\u00e7\u00f5es possuem um ponto piv\u00f4 que \u00e9 um ponto imagin\u00e1rio no eixo longitudinal do navio e n\u00e3o fixo, nesse ponto, n\u00e3o h\u00e1 deriva\/caimento no navio, ou seja, n\u00e3o h\u00e1 for\u00e7as atuando. O ponto piv\u00f4 \u00e9 a base para a manobra de um navio, j\u00e1 que os movimentos s\u00e3o ao redor dele.<\/p>\n\n\n\n

     O ponto piv\u00f4 varia de acordo com o movimento do navio, abaixo temos uma tabela com seus poss\u00edveis posicionamentos.<\/p>\n\n\n\n
Dire\u00e7\u00e3o\/Velocidade<\/td>Lento<\/td>M\u00e9dio\/R\u00e1pido<\/td>Parado<\/td><\/tr>
Avante<\/td>1\/8 do comprimento a partir da proa do navio<\/td>1\/3 do comprimento a partir da proa do navio<\/td>Na metade do comprimento da embarca\u00e7\u00e3o<\/td><\/tr>
R\u00e9<\/td>1\/8 do comprimento a partir da popa do navio<\/td>1\/3 do comprimento a partir da popa do navio<\/td><\/tr><\/tbody><\/table>\n\n\n\n
\"\"\/<\/figure>\n\n\n\n

Exemplo de Ponto Piv\u00f4 na popa
<\/p>\n\n\n\n

    Ent\u00e3o, quando o navio vai manobrar, o movimento \u00e9 feito em torno do ponto, como ilustrado abaixo.<\/p>\n\n\n\n

\"\"\/<\/figure>\n\n\n\n

    \u00c9 muito comum o aux\u00edlio de navios rebocadores para fazer manobras, as for\u00e7as pedidas aos rebocadores s\u00e3o de acordo com a posi\u00e7\u00e3o do ponto piv\u00f4, tendo como base a f\u00f3rmula do momento, j\u00e1 que funciona como uma grande alavanca. <\/p>\n\n\n\n

M= F * d<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Onde:<\/p>\n\n\n\n

M= momento<\/p>\n\n\n\n

F= for\u00e7a<\/p>\n\n\n\n

d= dist\u00e2ncia<\/p>\n\n\n\n

    Com isso, pode-se perceber que quanto mais distante do ponto piv\u00f4 menos for\u00e7a o rebocador ter\u00e1 que fazer.<\/p>\n\n\n\n

O ponto piv\u00f4 pode ser alterado.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Em alguns tipos de opera\u00e7\u00f5es, o ponto piv\u00f4 poder\u00e1 ser manipulado atrav\u00e9s do sistema de posicionamento din\u00e2mico (DP), sendo agora chamado de Centro de Rota\u00e7\u00e3o. Sendo assim, o navio \u00e9 for\u00e7ado a se movimentar nesse novo eixo que \u00e9 determinado pela opera\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

    Pode-se citar a opera\u00e7\u00e3o de lan\u00e7amento de linha, onde a embarca\u00e7\u00e3o precisa, obrigatoriamente ter o seu ponto fixado na popa, ent\u00e3o com os equipamentos de DP, poder\u00e1 ser fixado o centro de rota\u00e7\u00e3o e realizar a opera\u00e7\u00e3o e as manobras em torno desse novo eixo. 
<\/p>\n\n\n\n

Conclus\u00e3o<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Ap\u00f3s a leitura do artigo, podemos ver que o funcionamento de um navio n\u00e3o \u00e9 uma grande charada, s\u00e3o apenas pe\u00e7as de um quebra cabe\u00e7a f\u00edsico. Entretanto, exige muito estudo e aperfei\u00e7oamento para a sua total funcionalidade.<\/p>\n\n\n\n

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Fontes<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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