Deslocamento (náutica)

Segundo o Princípio de Arquimedes, as forças resultantes do deslocamento de um navio (F_P) e de impulsão da água (F_A) deverão ser iguais para o navio flutuar. O deslocamento será igual à massa de um volume de água igual ao volume imerso do navio (V_i).

O deslocamento de uma embarcação corresponde à massa de água por si deslocada quando a flutuar, sendo geralmente expresso em toneladas. Este valor obtém-se através da multiplicação do volume imerso da embarcação pela densidade da água onde navega. Na prática, o deslocamento representa a massa da própria embarcação num determinado momento.

Sendo uma medida de massa, o deslocamento não deve ser confundido com a tonelagem, a qual - apesar da designação dar a entender o contrário - não é uma medida de peso ou massa, mas sim de volume. O deslocamento também não deve ser confundido com o porte, uma vez que este - apesar de também ser uma medida de massa - representa apenas a capacidade de transporte do navio e não a sua massa total.

Quando se menciona simplesmente o deslocamento de um navio entende-se como estando a fazer-se referência ao seu deslocamento máximo.

Geral

Em mecânica dos fluidos, o termo "deslocamento" refere-se à massa de um fluido deslocada quando um objeto aí é imerso, ocupando o seu lugar. Quanto maior for a densidade do líquido, menor volume será deslocado por um objeto com a mesma massa.

Similarmente, no âmbito náutico, o deslocamento corresponde à massa de água deslocada por um navio enquanto ali flutua. Outro modo de pensar no deslocamento é considerá-lo como a quantidade de água que iria verter de um contentor completamente cheio, caso aí fosse colocado o navio. Um navio a flutuar desloca sempre uma quantidade de água cuja massa é a mesma que a massa do próprio navio.

A densidade (massa por unidade de volume) da água pode variar. Por exemplo, a densidade média da água do mar à superfície do oceano é de 1 025 kg/m³. Já a densidade média da água doce é de apenas 1 000 kg/m³. Considerando-se uma embarcação de 100 toneladas a passar da água salgada do mar para a água doce de um rio, ela continuaria a deslocar exatamente as mesmas 100 toneladas de água, mas esse deslocamento corresponderia a um maior volume de água doce do que de água salgada. Assim, a embarcação teria uma imersão no rio ligeiramente superior à que teria no mar.

Existem várias medidas de deslocamento, que correspondem às várias condições de carga do navio.

Cálculo

Marcas de calado na proa de um navio. Quando o navio está em deslocamento carregado, em água doce, a linha de água deverá estar na marca de calado máximo.

O método tradicional para determinar o real deslocamento de um navio é através do uso de marcas de calado. Um navio mercante tem, normalmente, seis conjuntos de marcas de calado, colocados avante, a meia nau e à ré, tanto a estibordo como a bombordo. Esses calados podem permitir determinar o deslocamento de um navio com uma precisão de 0,5%. Em primeiro lugar, é calculada a média dos vários calados, obtendo-se o calado médio. Então, introduz-se o valor do calado médio na tabela de curvas hidrostáticas do navio, obtendo-se o deslocamento correspondente.

Desde a década de 1950 que se têm usado os computadores para os cálculos hidrostáticos, incluindo os necessários para se determinar o deslocamento. Os primeiros eram computadores mecânicos semelhantes a réguas de cálculo que podiam converter níveis de carga, como o porte, o calado e o caimento. Desde a década de 1970, têm sido desenvolvidos programas informáticos para uso em computadores portáteis.

Deslocamento em condições especiais

Existem várias medidas de deslocamento correspondentes aos vários estados de carga do navio.

Deslocamento leve

O deslocamento leve ou deslocamento mínimo consiste na massa total do navio, excluindo a carga, o combustível, o lastro e a tripulação, mas com água nas caldeiras suficiente para manter a pressão.

Deslocamento carregado

O deslocamento carregado, deslocamento em plena carga ou deslocamento máximo correspondem praticamente ao mesmo conceito. Quando se menciona simplesmente o termo "deslocamento", normalmente entende-se como se referindo ao deslocamento carregado.

Curvas hidrostáticas de um navio. As linhas 4 e 5 são usadas para converter o calado médio de um navio no seu deslocamento correspondente.

O deslocamento em plena carga é definido como o deslocamento de uma embarcação quando a flutuar com o máximo calado estabelecido pelas sociedades de classificação. É equivalente ao deslocamento leve acrescido da massa total da capacidade máxima de transporte de um navio em termos de carga, passageiros, combustível, aguada, consumíveis, tripulação e todos os restantes itens necessários para uma viagem.

O deslocamento carregado dos navios de guerra corresponde a uma condição de carga arbitrariamente estabelecida e que é o deslocamento leve acrescido dos pesos da guarnição e de 95% das capacidades de armazenamento de combustíveis, munições, carga e outros consumíveis.

Deslocamento padrão

O deslocamento padrão ou deslocamento standard é uma medida estabelecida pelo Tratado Naval de Washington de 1922, só sendo aplicado aos navios de guerra. Está definido como sendo o deslocamento com o navio completo, totalmente guarnecido, motorizado e equipado para partir para o mar, levando a bordo todo o armamento, munições, provisões, aguada, consumíveis vários e tudo o que é mais necessário para o navio entrar em combate, excepto combustível e água de reserva das caldeiras. Corresponde, portanto, ao deslocamento carregado sem a massa do combustível e da água de reserva das caldeiras.

Nos submarinos, o deslocamento padrão corresponde ao deslocamento carregado sem o peso do lastro embarcado em imersão.

Deslocamento normal

O deslocamento normal corresponde ao deslocamento carregado mas sem a massa correspondente a 2/3 das dotações de combustível e de água de reserva das caldeiras.