Les centres géométriques
Il existe sur un voilier plusieurs points appelés centres géométriques.
Ces derniers interviennent dans l'équilibre du voilier.
Nous allons donc étudier ces centres géométriques et déterminer le rôle qu'ils tiennent.
Nous nous attarderons au métacentre, au centre de carène, au centre de gravité, au centre vélique mais aussi au centre anti dérive.
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Le centre de gravité est le point d'application de la force de gravité sur le navire, qui a pour valeur le poids du bateau. Ce centre de gravité est aussi le centre d'équilibre du voilier, c'est-à-dire qu'il représente un point par lequel on pourrait tenir le voiler en équilibre en le tenant uniquement par ce seul point.
Le centre de carène reprend le même principe que le centre de gravité du bateau. A la différence qu'il correspond seulement au centre de gravité du volume immergée de la coque du bateau. La position de ce point va donc varier en fonction de la position, l'inclinaison du bateau (si il gîte ou non par exemple)
C'est au centre de carène que s'applique la poussée d'Archimède.
Le métacentre transversal
correspond à l'intersection entre la verticale passant par le centre de carène et le plan axial du bateau.
Il y a aussi un métacentre longitudinal, qui est très haut, car il est plus difficile d'incliner un bateau vers l'avant ou vers l'arrière que de le faire gîter sur bâbord ou tribord. Mais ce point est très peu évoqué dans l'ensemble des travaux sur les voiliers car son importance est négligeable.
Lors ce que le vent entre en interaction avec les voiles, une force est crée, la poussée vélique.
Le point d'application de cette force est appelé le centre vélique.
Nous retrouverons donc le centre vélique d'un voilier au niveau de ses voiles.
Le centre anti dérive est un point sur lequel va s'appliquer une force qui contre l'effet de dérivation du voilier. Ce point se situe au niveau de la quille, des dérives mais aussi des safrans etc ; en fait il existe un centre de dérive pour chaque appendice du bateau.
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Sur le schéma ci-dessus, le centre vélique est situé à l'origine des trois vecteurs qu'on apperçoit dans les voiles (poussée vélique). Le centre de dérive est lui,à l'origine du vecteur rouge (force anti dérive) présent sur la partie inférieur du bateau.