Os três pontos: G, C e M
O centro de gravidade G é o ponto onde se pode considerar concentrado todo o peso do navio. A posição dele muda com a distribuição da carga nos tanques, nos porões e no convés.
O centro de carena C é o centro do volume de água que o casco desloca. É ali que atua o empuxo, a força da água que sustenta o navio. Fica sempre abaixo da linha-d'água e, nos navios de superfície, quase sempre abaixo de G.
Quando o navio inclina, a parte do casco que fica dentro d'água muda de forma, e C se desloca para o lado que afundou, saindo do plano diametral, o plano vertical que divide o navio ao meio de proa a popa. A linha vertical do empuxo nessa nova posição corta a linha do empuxo do navio aprumado (direito) num ponto: o metacentro M. Na prática, M é considerado fixo para inclinações de até 10 graus nos navios de forma usual.
O que é a altura metacêntrica
A altura metacêntrica GM é a distância entre o centro de gravidade G e o metacentro M. Ela diz se o navio volta ou não à posição direita depois de inclinado.
Com M acima de G, peso e empuxo formam uma alavanca que endireita o navio. Esse momento de endireitamento é igual ao deslocamento (o peso do navio) vezes o braço GZ, e o navio tende a voltar. Com M abaixo de G, a alavanca age ao contrário e surge um momento de emborcamento, que tende a virar o navio. Para pequenas inclinações, o braço de endireitamento GZ cresce com GM.
A norma dos amadores chama de estabilidade intacta essa propriedade de a embarcação retornar à posição inicial de equilíbrio depois de cessada a força que a afastou dela.
GM no mar
O período de balanço, o tempo de uma oscilação completa, diminui quando a altura metacêntrica aumenta e cresce com o momento de inércia do navio. Navios pequenos de grande GM e pouca inércia têm balanços violentos e rápidos. Num cargueiro com carga pesada no fundo dos porões, o centro de gravidade fica mais baixo, GM aumenta e o período diminui.
Colocar peso no fundo do casco, o lastro, serve para aumentar a estabilidade ou trazer o navio à flutuação direita. Banda é a inclinação para um dos lados, medida em graus, e aprumar é tirá-la.
Pontos notáveis, altura metacêntrica, banda permanente e superfície livre (o efeito do líquido que se move solto dentro de um tanque) estão no programa da prova; veja os assuntos da prova de Capitão-Amador.
No curso de Capitão-Amador
No curso, você estuda o navio em modelos 3D interativos, com o nome e a explicação de cada parte. As cenas reagem ao que você muda: quando a carga se desloca, o navio aderna diante de você. Depois, simulados no formato da prova treinam as questões de estabilidade como elas aparecem no exame.
Conheça o curso de Capitão-Amador.