La estabilidad estática transversal es la capacidad de un barco para generar, al escorar, un momento que tienda a devolverlo a su posición de equilibrio inicial. Se llama «estática» porque solo tiene en cuenta la posición del barco en cada instante, a diferencia de la estabilidad dinámica, que mide el trabajo (la energía) necesario para llevar al barco desde una escora hasta otra, y que resulta determinante para saber si un barco resistirá una racha de viento o un golpe de mar concretos.
Según el signo del momento que se genera al escorar, la estabilidad se clasifica en positiva (el momento es adrizante y devuelve el barco a la vertical), nula o indiferente (el barco se queda escorado, sin momento en ningún sentido) y negativa (el momento aumenta la escora en vez de corregirla). Según el ángulo de escora, se distingue entre estabilidad inicial —para escoras de hasta 15º, el rango en el que se apoya todo lo explicado en este apartado— y estabilidad a grandes ángulos, para escoras superiores a 15º, donde el comportamiento ya no es lineal y el análisis se vuelve más complejo.
El centro de gravedad (G) es el punto donde se considera concentrado todo el peso del barco: casco, motor, lastre, tripulación, pertrechos y carga. Su posición depende de cómo esté distribuido ese peso y varía cada vez que se mueve algo a bordo.
El desplazamiento (Δ) es el peso total del barco, igual —por el principio de Arquímedes— al peso del volumen de agua que desaloja su carena. Un barco no «pesa» de forma independiente de lo que desplaza: ambos valores son siempre iguales mientras el barco flota en equilibrio.
El centro de carena (C) es el centro geométrico del volumen de obra viva (la parte del casco sumergida), y es el punto de aplicación del empuje: la fuerza vertical ascendente, igual al desplazamiento, que ejerce el agua sobre el casco. A diferencia de G, la posición de C no depende del peso del barco sino de la forma de su carena, y por eso se desplaza cada vez que el barco escora, ya que cambia la forma del volumen sumergido.
Centro de gravedad (G) y centro de carena (C), barco adrizado
Cuando el barco escora un ángulo pequeño, el centro de carena se desplaza hacia la banda escorada porque cambia la forma del volumen sumergido. Si se traza la vertical que pasa por el nuevo centro de carena, esa línea corta al eje de crujía del barco en un punto llamado metacentro (M). Para ángulos de escora pequeños (hasta unos 10-15º) la posición de M apenas varía, por lo que se toma como un punto fijo característico de cada carena, útil para valorar la estabilidad inicial del barco.
La altura metacéntrica (GM) es la distancia vertical entre el centro de gravedad y el metacentro. Es el valor de referencia más usado para juzgar la estabilidad inicial de un barco: cuanto mayor es GM, mayor es el momento adrizante que se genera ante una misma escora.
Es habitual expresar estas alturas tomando como referencia la quilla: KG es la altura del centro de gravedad sobre la quilla, y KM la altura del metacentro sobre la quilla. Con esta notación, GM = KM − KG. El valor de KG no es fijo: cambia cada vez que se mueve peso a bordo (ver apartado 1.2), mientras que KM depende solo de la forma de la carena.
Metacentro (M) y altura metacéntrica (GM), barco escorado
La posición relativa de G respecto a M determina el tipo de equilibrio del barco:
Equilibrio estable (GM positiva, G por debajo de M): al escorar, el empuje y el peso generan un par que devuelve el barco a la vertical. Es la situación normal y deseable en cualquier embarcación.
Equilibrio indiferente (GM nula, G coincide con M): el barco se queda escorado en la posición en la que lo deje la fuerza externa, sin tender a adrizarse ni a escorar más.
Equilibrio inestable (GM negativa, G por encima de M): el par de fuerzas generado aumenta la escora en lugar de corregirla, por lo que el barco tiende a tumbarse más. Es una condición peligrosa que debe evitarse siempre mediante una correcta distribución de pesos.
Equilibrio estable, indiferente e inestable
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