Vad är metacentrisk höjd?

Metacentrisk höjd är avståndet mellan en flytande kropps metacenter och dess tyngdpunkt. Det är ett mått på en flytande kropps stabilitet så att ett fartyg med stor metacentrisk höjd är stabilare än ett fartyg med en mindre. Ett fartyg som har en stor metacentrisk höjd har också en kortare rullning, vilket är mindre önskvärt för passagerarfartyg. Ett passagerarfartyg bör därför ha en metacentrisk höjd som är tillräckligt stor för att vara stabil, men inte så stor att den är obekväm för passagerarna.

En flytande kropp som ett fartyg beter sig som en pendel när den rullar fram och tillbaka i vattnet. Ett fartyg har en naturlig frekvens som bestämmer hastigheten med vilken det rullar i vattnet. Denna frekvens beror på massan vid änden av pendelns svängarm så att en större massa orsakar en långsammare rullningshastighet. Ett fartygs svängarm är den imaginära linjen mellan tyngdpunkten och metacentrum av fartyget, så den metacentriska höjden är längden på denna svängarm.

Fartygets metacenter är lika med dess tröghetsmotstånd dividerat med dess förskjutning. Fartygets tröghetsmotstånd är ett mått på i vilken grad fartyget motstår att välta vid sin vattenlinje. Dess förskjutning är volymen av fartyget som är under vattenlinjen. Ett fartyg som är brett och grunt har ett högt metacenter, liksom ett fartyg som är smalt och djupt. Fartyg som är smala och grunda eller breda och djupa har ett lågt metacenter.

Ett fartyg som har hög metacentrisk höjd är svårt att välta men rullar snabbt. Ett fartyg med låg metacentrisk höjd välter lätt men rullar långsamt. Det ideala passagerarfartyget måste hitta en balans mellan dessa två ytterligheter i beteende. Tillsatsen av barlast i fartygets lastrum sänker fartygets tyngdpunkt och ökar därför dess höjd. Det gör att ett fartyg som är lastat med last blir mer stabilt i vattnet.

När ett fartyg kränger, eller lutar åt sidan, flyttas dess flytkraft åt sidan. Metacentrum är den punkt där en vertikal linje genom det krängda fartygets flytkraftscentrum skär den vertikala linjen genom det upprättstående fartygets flytkraftscentrum. Den kan behandlas som en stationär punkt för fartyg som endast är svagt krängda, och den måste beräknas för fartyg med kraftig krängning.