2. SISTEMAS DE ONDAS GERADAS POR BARCOS EM DESLOCAMENTO
Qualquer barco imerso em um fluído (água), ao se deslocar, gerará um sistema de ondas.
Trata-se de uma proposição facilmente verificável até por empirismo, portanto, partamos desta frase como sendo verdadeira.
As "ondas" são "visíveis" nas laterais do barco.
Porém, as ondas não se limitam ao plano visível (horizontal-lateral).
Também são geradas ondas "verticais", ou seja, irradiando em todas as direções dentro da água (180º) inclusive, obviamente, em direção ao "fundo" do rio, lago ou raia.
Teremos também ondas sendo geradas no ar (e o consequente arrasto aerodinâmico) porém para os fins desta simplificação, não serão consideradas.
Num mundo ideal, estaríamos falando de um fluído hidráulico (água) absolutamente incompressível; não estaríamos contando os efeitos gravitacionais, nem a densidade do fluído, e a profundidade seria infinita.
A imagem abaixo, nos dá uma (vaga) noção dessa realidade física.
Pois bem, LORD KELVIN estabeleceu um modêlo para averiguar o "padrão" de formação de ondas por um ponto de pressão em um fluído não-compressível (geralmente, água), o que é conhecido como "Kelvin wave pattern".
Para os fins desta demonstração, interessa saber que, as ondas representam o resultado da pressão e do atrito do corpo em deslocamento, portanto, há aí uma troca física de energia; a qual, pode ser grosso modo traduzida assim:
O avanço de um corpo imerso na água, substituindo o volume de água por seu próprio volume (displacement) resulta numa troca da energia necessária para produzir o avanço pela energia que se dissipa na forma de ondas.
Pelas figuras abaixo, vemos graficamente:
Pois bem, vamos imaginar um "barco" (single-skiff) que se desloque através de um canal muito estreito, digamos de apenas o suficiente para um "skiff" de 8 metros se deslocar (portanto, algo como 6 metros de largura, considerando o espaço necessário para os remos se movimentarem) onde as "bordas" sejam cimentadas a 90º, como se fossem as bordas de uma piscina.
Tomando das imagens anteriores, e imaginando que o barco se desloque a uma velocidade constante (empiricamente, a velocidade de treino é algo em torno de 12 a 14Km/H) é certo que as ondas criadas a partir do ponto de pressão (proa) irão "bater" nas laterais do canal e retornarão; como consequência dessa observação empírica, teremos dois fenômenos científicos, o primeiro (menos óbvio) que é a "borda" do canal afetando (comprimindo) o movimento da onda, e portanto gerando arrasto pois influi reciprocamente em toda a troca de energia que está se desenvolvendo; o segundo efeito (mais evidente), que é o "retorno" da onda (após "bater" ou refletir na borda do canal), criando turbulência ao reencontrar com o barco.
Neste caso, não estamos levando em consideração as "ondas" geradas pelos remos, cujas pás estarão praticamente raspando as bordas deste canal.
A partir dessas realidades, podemos concluir, sempre em termos genéricos e aproximados, que um skiff se deslocando num canal cuja profundidade seja menor do que o "ponto de arrasto" (ponto em que o "fundo" está tão distante, que não mais afeta o deslocamento do corpo no fluído), será diretamente afetado pela "profundidade menor".
Existem estudos para determinar se um corpo "longo" como um skiff, terá desempenho melhor ou pior conforme navegar em águas rasas ou mais profundas.
A pergunta que surge, é se entre barcos "maiores" ou "menores" de uma mesma categoria (digamos um skiff de 8,5m e outro de 7,9m) qual seria mais adequado para uma determinada profundidade?
Em uma super-simplificação, pode-se dizer, que em águas rasas um barco um pouco mais curto teria melhores resultados.
Porém, frisa-se que isto é uma generalização excessiva.
A "resposta" dada acima, somente sobrevive de várias "pressuposições", tais como, velocidade do barco, profundidades médias observadas em várias raias olímpicas e desconsideração das circunstâncias peculiares a cada tipo de barco e guarnição.
Estas "pressuposições" não prestam a a devida homenagem às (muitas!) fórmulas físicas e matemáticas necessárias para entender os fenômenos envolvidos no estudo de engenharia naval que precede a criação de um novo desenho de barco.
Neste tipo de "generalização", não se está levando em conta, que um contrutor de barcos, ao elaborar o estudo hidrodinâmico da SEÇÃO do barco a projetar, altera as seções conforme a área molhada e linha de água que deseja atingir, bem como, levando em conta o peso da equipe de remadores e vários outros fatores. Modernamente, há utilização de "canais de água" (similares dos túneis de aerodinâmica) para melhor avaliar os resultados.
Ou seja, o barco é mais longo ou mais curto, não porque o construtor imaginou o barco para águas rasas ou fundas, mas sim (ou em geral) porque tem em mente a relação entre o remador (ou equipe), o equipamento, e os objetivos a serem alcançados segundo o grau de especialização do remador ou equipe, e ainda, determinadas relações melhor estudadas em engenharia naval, entre a seção e o comprimento (como já mencionado na Parte 1 deste artigo).
(segue para a Parte 3)
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