Perché un qualsiasi oggetto si rovescia (o cade di lato)? Ciò avviene quando il suo baricentro, il punto in cui agisce la forza di gravità, si sposta al di fuori della sua base di appoggio. Banalmente se mettiamo un disco di polistirolo simile ad una moneta, appoggiato su un tavolo su uno dei suoi lati corti basterà pochissimo per farlo cadere, mentre appoggiato su una delle facce sarà pressochè impossibile, anche se tentassimo di sollevarlo da un lato questo rimarrà stabile fino alla verticale, inoltre in mancanza di attrito tenderà a spostarsi scivolando sul tavolo scaricando parte della nostra forza in orizzontale.
Purtroppo la forza di gravita è sempre contrastata dalla spinta di archimede e, nel nostro caso specifico, l'acqua ha densità inferiore al legno del tavolo e quindi se riprendessimo in considerazione il nostro disco, appoggiato su una delle facce, noteremmo che rimarrebbe difficile farlo rovesciare di lato, ma al contempo man mano che la nostra mano lo solleva, come farebbe la spinta del vento, l'altro lato tenderà ad affondare aumentando l'attrito e impedendogli di scivolare come sul tavolo. Se a questo punto con l'altra mano gli diamo un colpo, a simulare la spinta delle onde, oppure appoggiamo un peso sul lato che si sta immergendo, velista che scivola sottovento, il nostro disco può arrivare a rovesciarsi.
Immaginiamo ora il nostro disco di polistirolo con incollato nella parte inferiore un secondo disco questa volta di metallo per cui il peso complessivo sia praticamente raddoppiato, è intuitivo che tornando a sollevarlo dovremo applicare il doppio della forza e che anche una volta giunti a posizionarlo in verticale lo sbilanciamento tenderà comunque a riportarlo in posizione, ma comunque se continuassimo a spingere raggiungeremmo prima o poi il limite e il disco si rovescerà. Se allo stesso disco al posto di un secondo disco di ferro aggiungessimo una lama, dello stesso peso della prima, posta in verticale il baricentro sarà posizionato ancora più in basso e in teoria per rovesciarlo bisognerà inclinarlo ben oltre la verticale e sicuramente molto di più del caso precedente.
Torniamo ora sulla nostra barca e piantiamola con esempi fatti con dischi di polistirolo.
Abbiamo capito che più il baricentro è in basso e più la nostra barca è stabile, per ottenere si sposta il peso verso il basso utilizzando elementi con peso specifico più alto di quello del resto della barca, piombo e/o ghisa (l'uranio è oggi vietato
).
Tutti quindi siamo d'accordo che una barca di 6 metri di 600 kg con un siluro in piombo di 100 kg posto al termine di una lama di deriva lunga 3 metri sarebbe molto stabile al punto che tornerebbe in posizione anche ad angoli prossimi ai 180°, ma purtroppo ciò non è praticabile nella realtà.
In definitiva oggi si tende a dare al rapporto peso/zavorra un valore intorno al 30/40% e a posizionarla dove le necessità di utilizzo lo consentono, nel nostro "microcosmo" si sono affermate due macrocategorie, le derive zavorrate con 150/200 kg posti a 100/150 cm di profondità e gli scafi zavorrati con 200/300 kg e derive che non concorrendo al raddrizzamento si limitano a 80/100 cm.
Ho detto non concorrono al raddrizzamento? L'ho fatto apposta per spiegare indirettamente perché questo tipo di deriva non è e non deve avere sistemi di bloccaggio che le impediscano di rientrare. Più sopra nell'esempio ho scritto che l'acqua ha un attrito superiore al piano del tavolo e nell'ottica di impedire il rivesciamento è utile che il nostro oggetto scivoli scaricando parte della forza in orizzontale. È esattamente ciò che fa una barca senza deriva.
Abbiamo visto che la forza che agisce su una barca a vela è in massima parte il vento sulle vele, ma man mano che sbandiamo il loro profilo al vento diminuisce e allora se il baricentro rimane sempre spostato in opposizione ad essere non possiamo rovesciarci!
È ovviamente vero, non fosse che il vento agisce anche sullo scafo ed è anche l'unica causa delle onde (se non si considerano vulcanio, frane, terremoti e motoscafi
) si può quindi dire che la causa principale della scuffia sono le onde che vengono ad agire sul sitema quando questo si trova in condizioni di equilibrio precario.
Il nostro compito è quindi evitare di raggiungere questa precarietà evitando che le vele possano sbandarci oltremodo o, quando questo è impossibile o ancora siamo ormai senza vele e l'unica presa al vento è lo scafo, dobbiamo cercare di sfruttare la forma della barca posizionandola nel veros di maggior stabilità, ponendo quindi contro il vento e le onde uno dei lati corti.
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mi capita di cercare di visualizzarle, il Viko ha stabilità di forma ovviamente e ho capito ad esempio che fino a 10/15° non oppone resistenza per poi "imporsi" fino ai 25/30° con molta forza, opposizione ch viene gradaualmente meno fino a circa 40° quando la mia analisi pratica termina di schianto con lo stallo del timone che porta la barca all'orza. Dovrei proseguire i test in laboratorio.