ne te limite pas trop dans ton copus d'étude. Stabilité et vitesse sont en effet étroitement liés, mais revêtent des réalités différentes selon le type de bateau, selon sa configuration.
réflechissons d'abord en statique, si tu veux bien: tu as deux manière de rendre un bateau stable en statique: par ses formes et par son poids.
- La "stabilité de forme" va permettre de rendre le bateau stable grâce à la forme de la partie immergée de sa coque, sa carène. Pardon dêtre basique, mais vois le cas d'une barge ou d'une péniche à fond plat. Tu as égalment le cas particulier du catamaran, dont la stabilité de formes (ses deux coques" ) est faible mais dont la stabilité de plateforme est forte.
- la "stabilité de poids" va permettre d'opposer un couple de rappel à la tendance physique du bateau au retournement: on appelle cela le couple de redressement, qui sert, comme son nom l'indique, à un bateau à se redressser après chavirage: cela concerne les voiliers lestés (avec du poids dans la quille) mais aussi quelques bateaux à moteur, comme les vedette de sauvetage en mer.
Voilà pour stabilité. Vitesse maintenant. Tu sais qu'à tout mobile en avancement sont soumises des lois dynamiques, imposées par le fluide qu'il traverse. En avançant, le mobile doit lutter contre les frottements induits par la viscosité du fluide en contact avec son enveloppe. Mais en avançant, il déplace un certain poids dans le fluide. A ce poids, vient s'opposer une nouvelle force dûe à l'avancement: la portance. La portance est directement associée aux réactions du fluide à l'avancement du module, qui provoque surpressions et dépressions, des effets qui peuvent être justement utilisés pour propulser en avant un module. Si tu ne l'as jamais fait, prends le temps de regarder un jour de grand vent une mouette progresser face au vent en planant, sans jamais battre de l'aile: voilà le côté bénéfique d'une portance liée au déplacement des poids de l'oiseau.
Maintenant, revenons à notre bateau et, pour simplifier, prenons un bateau à moteur: le problème de sa coque, c'est d'avoir à se déplacer dans un fluide résistant fortement à son avancement: il peu donc faiblement compter sur sa portance pour avancer et il lui faut une énergie extérieure au système pour se propulser: son moteur....Mais la portance compte quand même en positif: pour un volume de carène, une puissance et un poids identique, une longue coque ira toujours plus vite qu'une coque courte...Mais plus la vitesse augmente, et plus les frottement augmentent: vient un moment ou les atouts de la portance sont annulés par les inconvénients du frotement: à partir d'une certaine vitesse, tu auras beau augmenter la puissance, tu n'iras pas plus vite: cette vitesse limite s'apelle la "vitesse critique" de la carène. A partir de ce stade, tu n'as plus que deux moyens pour aller plus vite:
- utiliser l'énergie cynétique des vagues: c'est le cas d'une planche de surf ou des grandes "luges" du globe Challenge qui surfent les vagues de l'océan.
- sortir de l'eau ! C'est le cas d'une vedette qui "déjauge", cad qui sort son avant de l'eau grâce à la géométrie en V et à ses redans de coque. C'est aussi le cas de l'"hydroptère", dont tu as certainement déjà entendu parler.
Posons nous maintenant la quéstion du rapport entre stabilité et vitesse et là, tu as des complications qui aparaissent puisqu'il s'agit de stabilité dynamique qui n'a rien, mais alors rien à voir avec une stabilité statique. des bateaux très instables à l'arrêt, comme certains bateaux de course à voile ou à moteur, deviennent de plus en plus stable à mesure que leur vitesse augmente et dans le cas d'un bateau de tourisme, l'inverse est tout aussi vrai: en fait, il s'agit d'un équilibre entre la stabilité de forme, la stabilité de poids, la position du centre de gravité ( la somme des poids) par rapport au centre d'inertie, le tout agrément d'un moment de frottement et d'un coefficient de portance. Pas simple non? Et pourtant, tout l'art de l'archi naval (dont je ne suis pas) est là. Dans le cas d'un voilier, c'est, grosso modo, le rapport entre la position du point central de l'ensemble des forces appliquées par le vent sur les voiles, la position du centre d'inertie du bateau (son "milieu" absolu) et la position de son centre de gravité (la somme de ses poids) qui permet au bateau d'avancer pratiquement face au vent. La stabilité d'un voilier, avançant près du vent légèrement gîté, est alors la directe conséquence de sa vitesse. Capito?
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