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12ago/110

La máxima velocidad de un barco está limitada por su eslora

Cada barco tiene un tope de velocidad determinado por su eslora de flotación. A mayor eslora mayor velocidad. Pero cuando se llega al límite, no importa cuán grandes o potentes sean los motores, o en el caso de los veleros, cuán enormes sean las superficies de los trapos, si añadimos más potencia, ésta originará olas más grandes creadas por el barco, pero no más velocidad (la excepción es cuando la embarcación planea, como se verá más abajo)

Esto ocurre con los barcos, no con los aviones o los submarinos. La razón es la superficie del mar. Cuando un submarino avanza, en su resistencia al avance, el agua que empuja y desplaza, rodea el submarino por todos lados. Pero en un barco, el agua desplazada por el avance, que es más pesada que el aire, en vez de rodearlo crea una ola conocida como ola de proa. El agua desplazada por el casco, al encontrar por encima la poca resistencia que genera el aire, sube y forma dicha ola. En la popa el casco empuja el agua para abajo y esta sube por detrás del barco por la misma razón, generando otra segunda ola conocida como ola de popa.

A una ola, por ser una forma de onda, se le aplica la ecuación: V= 2,4 SQR(Landa) (en donde V viene expresado en nudos y Landa en metros), la cual expresa la relación entre su velocidad de propagación y su longitud de onda

Como la ola es continuamente generada por el propio desplazamiento del barco, tenemos que a velocidades pequeñas la onda será también pequeña, por ejemplo a 2,4 nudos la ola es de un metro. En la longitud total del barco vemos que se aprecian varias olas de un metro una tras otra. A medida que aumenta la velocidad la longitud de onda de la ola va creciendo, hasta que alcanza la eslora de flotación.

En ese momento, por ejemplo a unos 7 nudos con un barco de 10 metros de eslora, la parte final de la ola de proa coincide con el espejo de popa, y con el nacimiento de la ola de popa, lo que refuerza el efecto al combinarse las dos. Por esta razón aparece un gran hueco tras la popa.

El planeo

Asumamos que ponemos un motor más potente o más velas para que la velocidad aumente. También aumenta la velocidad de propagación de la ola y el tamaño de su longitud de onda. Esto forma una especie de montaña de agua que el barco tiene que escalar para lo cual se necesita más potencia. Si esto se logra ocurre el planeo de la embarcación. Con el planeo, el casco no desplaza agua en su movimiento y la velocidad crece, ya    que no se gasta energía en la creación de las olas de proa y popa.

Pero el casco del barco tiene que estar diseñado para que pueda trepar. Es decir, para planear. Un casco típico de desplazamiento no planea y es entonces cuando alcanza la velocidad límite.

Insistencia fútil

Si se insiste y se montan motores poderosos en un casco no diseñado para el planeo ¿Qué ocurriría?  Pues que más allá de la velocidad límite, los esfuerzos que tendría que soportar el casco serían terribles. Lo más probable es que lo único que se lograría es la generación de una ola enorme.

Cuando un barco navega a poca velocidad su resistencia se debe al rozamiento de la capa de agua sobre el casco, con un poco de energía invertida en generar una pequeña ola en la proa y en la popa. A medida que aumenta la velocidad, la energía de rozamiento aumenta con el cuadrado de la velocidad.

Es decir para ir el doble de rápido habría que generar 4 veces más potencia. Pero la energía que se pierde en las olas creadas, crece con la potencia sexta de la velocidad. Por ejemplo: Si 5 nudos de velocidad precisan de 10 caballos de potencia, para ir a 10 nudos (el doble) se necesitaría 64 veces más de potencia, es decir, 640 caballos.

En conclusión, los ingenieros que diseñan una embarcación usualmente saben lo que hacen, y si se quiere mejorar las prestaciones de velocidad de la misma, se debe buscar asesoramiento profesional.

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