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Os Barcos e os Números

Os "números" aqui mencionados são dados que se referem a geometria do casco dos barcos. São dimensões, relações entre diversos números, e coeficientes relacionados com o projeto da embarcação.
Entre as dimensões estão :

• o comprimento do barco;
• comprimento da linha d'água;
• comprimento entre perpendiculares;
• boca;
• calado;
• pontal.
• borda livre

A definição dos itens acima pode ser encontrada nos livros "Do Optimist ao Iate de Oceano" e "Navegar é Fácil". O sumário destas obras está na seção "Livros".

Os coeficientes retratam a relação entre determinadas áreas e volumes e outras áreas e volumes de sólidos que as circunscrevem. Os mais comuns no desenho de embarcações de recreio são :

• coeficiente de bloco;
• coeficiente prismático ou longitudinal.
• coeficiente velocidade-comprimento

Existem outras dimensões não lineares como o deslocamento,por exemplo, de fundamental importância em qualquer projeto, já que representa o peso da embarcação. O deslocamento participa de diversas relações como no cálculo da potência de motorização, área do velame e outras. O cálculo do deslocamento é desenvolvido a partir do volume da parte imersa do casco , tomando como referência a linha d'água estabelecida na fase de projeto ou a linha d'água real obtida pela marca no casco em flutuação e da densidade da água do mar. O volume da parte imersa do casco, nas diversas flutuações, em função da carga a que é submetido, é obtido através da regra do Trapézios ou pela regra de Simpson.
Outros parâmetros são:

• Área da parte imersa da seção a meia-nau
• Área da parte imersa da seção mestra
• Área do plano de flutuação na linha dágua
• Centro de Flutuação
• Centro de Gravidade

Quanto ao Desenho do Casco e a Velocidade da Embarcação

A velocidade do barco é afetada principalmente pelo desenho do casco e a relação entre a potência e o seu deslocamento ou peso. Os cascos são classificados em :

• Cascos de deslocamento;
• Cascos de semi-deslocamento ou semi-planadores ;
• Cascos planadores.

Os cascos são avaliados e enquadrados nos grupos acima através do coeficiente velocidade-comprimento. O desempenho dos barcos pode também ser observado pelo resultado da relação deslocamento-comprimento
A potência de propulsão pode ser estimada pela constante de Crouch, empíricamente, com base em tentativas e também através da precisão obtida nos tanques de teste em laboratório.
Na revista WoodenBoat 137, você encontrará um artigo completo de Tad Roberts, entitulado Power Boat Design - Function and form, and their effects on performance, abordando as várias relações e estimativas utilizadas na comparação entre os barcos a motor e na avaliação da potência de motorização de diversos modelos em função do seu desenho e deslocamento. Os itens analisados são:

• Relação velocidade-comprimento
• Relação deslocamento-comprimento
• Número de Froud
• Coeficiente Prismático
• Centro de Flutuação e Centro de Gravidade;
• Relação boca-comprimento
• Resistência ao avanço no contato do casco com a água
• Potência necessária
• A Constante de Crouch

Na página do arquiteto naval canadense Ted Brewer você também encontrará a definição destes e de outros dados muito comuns no desenho de barcos.
Naturalmente os atuais recursos da informática através do diversos softwares existentes, permitem a obtenção de todas essas informações com grande precisão e rapidez. Porém o conhecimento das origens desses números, de como se chegam a determinados resultados, acredito ser do interesse de todo amador estudioso do assunto.
Foram citados os itens normalmente levados em consideração no projeto de uma embarcação de recreio.
Este é um resumo do assunto, havendo fontes de referência para estudo para os que se interessarem em se aprofundar na matéria.

Livros para pesquisa do assunto:

• Arte Naval (ver geometria do navio)
  Maurílio M. Fonseca
  Serviço de Documentação da Marinha - Ministério da Marinha - Brasil
  Veja o sumário na seção "Livros"
• Designing Power & Sail
  Arthur Edmunds
  Bristol Fashion Publications - Enola - Pennsylvania
• Principles of Yacht Design
  Lars Larsson & Rolf E Eliasson
  International Marine

Dimensionamento de Elementos Estruturais
Sobre cálculo de espessura de cascos, dimensionamento de cavernas, espaçamento entre elas e cálculo de diversas peças estruturais do barco, o livro "The Elements of Boat Strength - for Builders, Designers, and Owners" é uma ótima fonte de informação sobre o assunto. A partir de um simples cálculo aritmético utilizando um multiplicador, o comprimento do barco, a medida da boca e do pontal, obtém-se um coeficiente que aplicado a diversos gráficos resulta nas dimensões dos elementos da embarcação. O autor ressalta que os coeficientes e relações por ele desenvolvidas nesta obra se aplicam somente a embarcações convencionais a motor e a vela, com cascos de deslocamento ou planadores, entre 3 e 37 metros de comprimento total, e para velocidade máxima de 45 nós (83 km/hora). Os ábacos fornecem dados para construção em fibra de vidro, madeira, madeira-epoxi, aço, e alumínio.
No livro Designing Power & Sail citado anteriormente, são abordadas várias fórmulas de cálculo : de potência de motorização, estimativa de velocidade, área de velame entre outras tantas.

• The Elements of Boat Strength - for Builders, Designers, and Owners
  
Dave Gerr
International Marine/McGraw-Hill
Veja o sumário na seção "Livros"

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