Bella intuizione!
Sicuramente puoi considerare la barca come un pendolo…si studiano le oscillazioni delle navi come si studiano quelle del pendolo, un
pendolo composto un po' particolare evidentemente…ma un pendolo comunque.
E c'entrano, come puoi immaginare, le caratteristiche geometriche e di inerzia della barca (o nave) di cui abbiamo parlato.
Ti ricordi la formula del periodo di oscillazione di un pendolo composto? Puoi trovarla qui :
http://www.ba.infn.it/~favuzzi/dispense ... MPOSTO.pdfnel caso di una nave, che supponiamo oscilli in acqua calma come un pendolo composto intorno ad un asse baricentrico longitudinale, la durata di una "piccola "oscillazione semplice (periodo), senza tener conto della resistenza dell'acqua di mare, è data da:
$T =2\pisqrt(I/(P*GM)$
dove $I$ è il momento di inerzia di massa rispetto all'asse baricentrico longitudinale, $P$ è il peso $Mg$ della nave (detto anche dislocamento), e $GM$ è la distanza del baricentro dal metacentro, cioè quella quantità che ho chiamato "altezza metacentrica". Perciò, a parità di altre condizioni, quanto maggiore è $GM$ tanto più piccolo è il periodo $T$. E per avere un $GM$ più grande devo spostare le masse più in basso, fermo restando il valore della massa totale e quindi il volume di carena e la distanza tra il centro di carena $C$ e il metacentro $M$.
Confronta questa formula con quella del pendolo composto, e ti rendi conto.
Una nave con un piccolo periodo di oscillazione $T$ oscilla più rapidamente ( "moto di rollio" si chiama questa oscillazione), perciò per chi si trova a bordo questo può essere molto più fastidioso, a volte insopportabile, rispetto ad un periodo di oscillazione più lungo: ogni cambio infatti corrisponde ad una accelerazione, perché come sai l'accelerazione nel pendolo è massima nei punti più lontani dal centro del moto, e l'essere umano sopporta male le brusche accelerazioni. Quindi per esempio sulle navi da passeggeri si deve trovare il giusto compromesso tra esigenze di stabilità della nave ed esigenza di vita a bordo per i passeggeri : non è facile!
