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Si vous avez vu les méga navires de croisière d’aujourd’hui, vous vous êtes peut-être demandé pourquoi les navires de croisière ne se renversent pas ? Comment les méga navires (pensez au Symphony of the Seas, au Carnival’s Mardi Gras et au très attendu Icon of the Seas) sont-ils capables d’accueillir le poids de 5 200, 6 680 et 7 600 invités ?
Avec toute cette hauteur au-dessus de l’eau et très peu en dessous de la ligne de flottaison, qu’est-ce qui maintient les navires debout ?
Les navires de croisière modernes d’aujourd’hui sont des éléments étonnants de technologie, de tradition maritime et d’innovation. Cela étant dit, c’est une combinaison de conception et de physique qui leur permet de rester à flot.
Lorsqu’un navire de croisière est conçu, les ingénieurs affectés veillent à ce que la densité moyenne du navire soit inférieure à la densité moyenne de l’air. La raison pour laquelle les navires flottent est parce qu’ils pèsent moins que le poids de l’eau qu’ils déplacent.
En regardant un bateau de croisière, il y a une grande partie du navire au-dessus de l’eau et une petite partie sous l’eau. Cependant, vous verrez rarement cette partie ; Il est plus courant de voir en cale sèche lorsque les navires sont complètement retirés de l’eau pour entretien.
Alors, quelles forces agissent réellement sur le navire pour le maintenir à flot ?
Le poids du navire l’entraîne dans l’eau. Le poids est équilibré par la flottabilité, qui le pousse vers le haut. Et si la flottabilité est supérieure au poids, le navire continuera à monter.
Mais pour comprendre pourquoi le navire ne bascule pas, nous devons réfléchir à l’endroit exact où agissent ces forces. Ces points sont le centre de gravité pour le poids et le centre de flottabilité pour la flottabilité du navire.
Point 1 : Centre de gravité
Si tout à bord du navire pesait exactement le même poids, le centre de gravité serait en plein milieu.
Mais les moteurs, les machines, les réserves de carburant et ce genre de choses pèsent bien plus lourd que les cabines et les espaces passagers – pensez aux lieux comme les théâtres et les salles à manger, qui ne sont principalement que de l’air et des espaces négatifs.
Cela a pour effet de tirer le centre de gravité vers le bas. Nous savons donc que le centre de gravité sera vers la moitié inférieure du navire.
Point 2 : Centre de flottabilité
Les navires de croisière déplacent de l’eau équivalente à leur propre masse. La pression de la mer pousse contre la coque du navire afin de contrer la force descendante de sa masse. Puisque l’eau ne peut pas être comprimée, les forces combinées créent une flottabilité.
Pour le centre de flottabilité, nous nous intéressons à ce qui se trouve sous l’eau, et pour trouver le centre de flottabilité, tout ce dont nous avons besoin est le centre de la zone du plan d’eau, qui est juste au milieu de la partie du navire qui se trouve sous l’eau. eau.
La flottabilité d’un objet sur l’eau dépend de sa densité. Si l’objet est plus dense que l’eau, il coulera. Toutefois, si elle est moins dense que l’eau, elle flottera.
Ce qui empêche un bateau de croisière de couler, c’est une force ou une pression ascendante opposée provenant de l’eau. Cette force ascendante pèse le même poids que l’eau déplacée, l’empêchant de couler complètement.
Comment les navires restent debout
Puisqu’on peut calculer le centre de gravité par rapport au centre de flottabilité, cela revient à une question de gestion des poids.
Mais que se passe-t-il lorsqu’une force extérieure, comme le vent, apparaît ? Puisque le vent poussera probablement le navire d’un côté, pourquoi ne bascule-t-il pas ?
Essentiellement, un navire de croisière reste debout parce qu’il garde tous les équipements les plus lourds – comme les moteurs et ainsi de suite – sous le pont. Cela a pour effet de maintenir un centre de gravité bas et de maintenir le navire droit lors de conditions météorologiques défavorables.
De plus, la forme de la coque à fond rond d’un navire de croisière est large, ce qui lui permet de se déplacer dans l’océan en douceur et avec une traînée minimale. C’est beaucoup plus stable qu’une coque de bateau en forme de V.
Les bords arrondis augmentent également la stabilité du navire, empêchant le navire de se balancer et de se balancer et les passagers d’avoir le mal de mer.
Cependant, la stabilité qui en résulte fait que les navires de croisière se déplacent souvent plus lentement que les bateaux à coque en forme de V.
De plus, les navires disposent de quelque chose d’essentiel pour l’équilibre du navire, des réservoirs de ballast. Ils contiennent de l’eau qui peut être pompée d’un côté ou de l’autre du navire. En cas d’urgence ou de mer agitée, cela aide à maintenir l’équilibre du navire, à contrer les vagues et à réduire le balancement. Un grand navire de croisière dispose généralement de plusieurs ballasts.
Ainsi, l’effet combiné de la flottabilité d’un navire, de son centre de gravité bas et de son ballast empêche le navire de basculer.
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