Come fa la nave a galleggiare sulla superficie dell'acqua?

Le navi galleggiano sull'acqua grazie ai principi di galleggiabilità e spostamento. La galleggiabilità è la forza verso l'alto esercitata da un fluido che si oppone al peso di un oggetto parzialmente o completamente immerso. Nel caso delle navi il fluido è l'acqua.

Secondo il principio di Archimede, la forza di galleggiamento che agisce su un oggetto è pari al peso dell'acqua spostata da quell'oggetto. Questo principio afferma che quando un oggetto è immerso in un fluido, subisce una forza verso l'alto pari al peso del fluido spostato dall'oggetto.

In termini più semplici, le navi galleggiano perché spostano il loro peso nell’acqua. La forma e il design delle navi sono cruciali per massimizzare la galleggiabilità. Le navi hanno una struttura cava con un grande volume, che consente loro di spostare una quantità significativa di acqua. Il peso della nave, compreso il carico e i passeggeri, è distribuito su un'ampia area, riducendo la pressione complessiva esercitata sulla superficie dell'acqua.

La forma dello scafo di una nave è inoltre progettata per ridurre al minimo la resistenza dell'acqua, nota come resistenza. La forma aerodinamica aiuta la nave a muoversi in modo efficiente nell'acqua, riducendo l'energia richiesta per la propulsione.

Oltre alla galleggiabilità, la stabilità delle navi viene mantenuta attraverso un'adeguata distribuzione del peso e l'uso di cisterne di zavorra. Le cisterne di zavorra sono compartimenti che possono essere riempiti d'acqua o svuotati per regolare la galleggiabilità e la stabilità della nave. Regolando la quantità di acqua in questi serbatoi, le navi possono mantenere una chiglia uniforme e prevenire il ribaltamento.

Inoltre, le navi sono progettate con compartimenti stagni per migliorarne la sicurezza. Questi compartimenti possono essere sigillati in caso di danni o allagamenti, evitando l'affondamento dell'intera nave. La progettazione e la costruzione delle navi sono sottoposte a test e normative rigorosi per garantirne la navigabilità e la capacità di galleggiare in sicurezza sull'acqua.