Perché una barca resta a galla? Ci pensa Archimede...

Partiamo dal noto Principio di Archimede, che tutti abbiamo studiato a scuola, del cui ricordiamo il centro della teoria secondo la quale la spinta dell’acqua dipende dal volume del corpo in essa immerso.

Un oggetto può galleggiare oppure affondare sulla base di un ben determinato rapporto fra due fattori:

Ma fattivamente come si traduce questo nel dare sicurezza ad un’imbarcazione?

Una soluzione è quella di sigillare delle casse d’aria, magari dei gavoni, cosa che consente una tenuta perfettamente ermetica.

Per prevenire problemi basta riempire le casse d’aria con un materiale molto leggero in cui non entri acqua; per esempio con della schiuma poliuretanica espansa a cellula chiusa.

Va calcolato il peso della barca in crociera e quindi aumentarlo un poco per sicurezza.

A seguire vanno ricavati i volumi delle parti che, anche in immersione, non si riempiranno di acqua, come scafo e strutture annesse, serbatoi a tenuta stagna, legni.

Per effettuare tale calcolo in molti casi occorre solo dividere il peso dei legni impiegati per il loro peso specifico, poi si vanno a tradurre i volumi immersi in spinta, avendo consapevolezza che l’acqua pesa 1 kg/decimetro cubo e l’acqua di mare ha un valore variabile da 1,018 a 1,035.

Sottraendo al peso la spinta, si ottiene il volume da rendere stagno all’acqua che bisogna aumentare   un po’, almeno del 5%, nel caso si utilizzi il poliuretano quale  materiale di riempimento.

Arrivati a questo punto si avrà consapevolezza di quanti litri di poliuretano sigillare nei gavoni.

Questa barca così sigillata non potrà mai affondare.

Ora facciamo un esempio e pensiamo di trovarci su uno scafo quasi del tutto sommerso e con il mare mosso.

Tale scafo dovrebbe avere uno scafo che mantiene un bordo libero sufficiente a ripararci e navigare, anche se con difficoltà.

Questo è possibile se l’imbarcazione è a vela e che quindi può contare sulla propulsione derivante dal vento, tenendo conto che i motori allagati non funzionino.

Ma i volumi emersi non valgono per il calcolo dell’inaffondabilità: alla prima verrebbe quindi da pensare che si possa risolvere il problema inserendo più poliuretano, mettendolo tutto in basso, anche sotto il pagliolato.

La risposta non è così scontata visto che l’imbarcazione, essendo semi-sommersa, a questo punto non ha più la stabilità di forma e se non fosse per il peso della zavorra non sarebbe per nulla stabile; tenderebbe a breve a rovesciarsi.

Se c’è una falla occorre tenere poca vela a riva, l’acqua all’interno della barca, anche se poca, ne va a diminuire la stabilità, per cui per evitare il peggio,  l’imbarcazione, con a bordo l’equipaggio, deve raddrizzarsi da uno sbandamento forzato di 90 gradi:  questo è quello che consiglia la Marina Mercantile Francese.

Per raddrizzare la barca occorrerà di conseguenza riconquistare una stabilità nella forma, che si può conquistare inserendo delle “riserve di galleggiamento” lontane dall’asse longitudinale della barca.

La schiuma poliuretanica se da un lato permette di fare dei lavori che attengono alla sicurezza, dall’altro può diventare un problema.

Questa schiuma rigida di poliuretano con il tempo si deteriora se non realizzata al meglio.

Infatti, sia quando si espande, sia quando si solidifica, la schiuma poliuretanica subisce l’azione esotermica e quest’ultima può portare ad un mancato consolidamento alle superfici, nel caso delle imbarcazioni, alla vetroresina.

Se si espande rapidamente può deformare la vetroresina.

C’è solo una soluzione a questo inconveniente di non poco conto, quella di volgere lo sguardo verso imbarcazioni già insommergibili, ovvero già progettat3, realizzate e testate in mare.

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Bisogna però tener conto di due limiti di queste barche:

rispetto alle imbarcazioni dei modelli “tradizionali” di pari dimensioni.

In alternativa a tale scelte dai costi esosi, si può rivestire esternamente la propria barca in tessuto gommato, rendendola similare ad un gommone a carena rigida.