Efecto squat

O efecto squat (agachamento) é o fenómeno hidrodinámico polo cal unha embarcación que se move rapidamente por augas pouco profundas crea unha zona de presión máis baixa que fai que o barco estea máis próximo ao fondo do mar do que sería de esperar. Este fenómeno prodúcese cando a auga que normalmente debería fluír baixo o casco atopa resistencia debido á estreita proximidade do casco ao fondo do mar. Isto fai que a auga se mova máis rápido no nivel da auga (onde a sección é menor); segundo o principio de Bernoulli, o aumento da velocidade provoca baixa presión, de tal xeito que o barco é tirado para abaixo. O efecto dunha combinación de afundimento vertical e un cambio de compensación pode facer que a embarcación se incline cara a popa ou cara a proa.

Fórmulas[editar | editar a fonte]

Existen varias fórmulas empíricas para determinar o squat. Depende, entre outras cousas, do Número de Froude para a profundidade da auga $Fr_{h}$ :

Fr_{h}={\frac {v}{\sqrt {gh}}}

É importante manter un ollo sobre a área de validez das fórmulas empíricas. A maioría destas fórmulas só se aplican a augas abertas.

Unha fórmula foi obtida polo doutor C.B. Barrass, do Departament of Maritime Studies, do Liverpool Polytechnic, como resultado do análise de 300 casos en laboratorio con modelos a escala e outros da práctica real.

$h={\frac {V^{2}}{100}}*C_{b}$ Navegación en augas pouco profundas abertas.

$h={\frac {V^{2}}{50}}*C_{b}$ Navegación en augas pouco profundas restrinxidas (canles).

Onde:

$h$ é o valor en metros do efecto squat.
$V$ é a velocidade de buque en nos.
$C_{b}$ é o bloque ou coeficiente de bloque.

Polo que se desprende que o efecto squat é directamente proporcional ao cadrado da velocidade e ao coeficiente do bloque. Así, ao reducir a velocidade á metade, o efecto squat redúcese nun factor de catro. O efecto adoita sentirse máis cando a relación profundidade/ calado é inferior a catro ^[1] ou cando se navega preto dun banco. Pode provocar conexións a terra inesperadas e dificultades de manexo.

Terminoloxía[editar | editar a fonte]

O termo inglés squat é o máis empregado tamén noutros idiomas. En alemán, neerlandés, francés ou sueco utilizan a palabra inglesa, en castelán tamén é habitual (para evitar o neoloxismo úsanse expresións longas como "Variación del calado por navegación en aguas poco profundas". Talvez por efecto das traducións automáticas, nalgunhas páxinas web aparece "efecto sentadilla" ^[2]. En portugués tamén é común squat, mais tamén se emprega "efeito agachamento" ^[3]. En galego a tradución literal do termo squat é tamén agachamento, na acepción deportiva^[4] pero non aparece referido á dinámica de fluídos. En 2022 houbo unha polémica nas redes xa que o programa Dígocho eu recomendou o termo sentadela baseándose nun rexistro non verificado do Instituto Ramón Piñeiro, que logo rectificou. ^[5]

Historia[editar | editar a fonte]

Medicións arredor de 1945 na canle de Wilhelmina

A lei que determina este efecto é chamada de Leonardo pola descrición que fixo do fenómeno nun cadeno en 1493 ^[6]

Na década de 1940, B. J. Schijf realizou investigacións nos Países Baixos e desenvolveu unha serie de fórmulas.^[7] O foco aquí estaba na navegación por canles estreitas e pouco profundas. Na década de 1980 realizáronse investigacións moito máis extensas, que melloraron algúns detalles das fórmulas, pero principalmente tiñan como obxectivo crear mellores pautas de deseño para as vías fluviais.^[8]

O efecto squat foi un factor que influíu no accidente do Queen Elizabeth 2 (QE2) o 7 de agosto de 1992 en Cuttyhunk, nas illas Elizabeth, preto de Martha's Vineyard. A velocidade do transatlántico naquel momento era de 24 nos (12 m/s) e o calado era de 9'8 metros. A rocha na que aterrou a embarcación era un baixío inexplorado, que despois se determinou que tiña 10'5 metros, e debería darlle espazo de sobra se non fose polo efecto squad^[9]. Os investigadores do Consello Nacional de Seguridade do Transporte dos Estados Unidos descubriron que os oficiais do QE2 subestimaron significativamente que o aumento da velocidade aumentaría o agachamento (squat) do barco. Os axentes permitían 2 pés (0'61m) de squat nos seus cálculos, pero a NTSB concluíu que a squat a esa velocidade e profundidade sería de entre 4'5 e 8 pés (1'4 e 2'4 metros). ^[10]

O squat tamén se menciona como un factor na colisión dos buques Tecam Sea e Federal Fuji no porto de Sorel, Quebec, en abril de 2000. ^[11]

O terceiro cruceiro máis grande do mundo, o MS Oasis of the Seas, utilizou este efecto para obter unha marxe extra de separación entre o buque e a ponte Great Belt, en Dinamarca, o 1 de novembro de 2009, nunha viaxe dende o estaleiro de Turku, Finlandia a Florida, EUA. O novo cruceiro pasou por debaixo da ponte a 20 nós (37 km/h) na canle pouco profunda, dándolle ao buque unha autorización extra debido a un 30 cm de agachamento (squat).