Fisica delle vele

Sezione 7, lezione 1

Questo capitolo non è necessario al completamento del corso finora intrapreso, tuttavia viene incluso per chi desiderasse uno sguardo più approfondito della barca dal punto di vista fisico.

AVVISO: per poter comprendere il seguente capitolo, è necessario essere in possesso di nozioni fisiche di base.

Abbiamo visto che le andature si dividono in due categorie: portanti e montanti;

Per quanto riguarda la andature portanti, il loro funzionamento è semplice, il vento proveniente da poppa non fa altro che spingere l’imbarcazione. Il discorso però cambia quando parliamo di andature montanti, come la bolina. È naturale chiedersi come un’andatura che ponga quasi il vento contro l’imbarcazione, riesca a farla procedere.

Si presuppone che una vela regolata bene abbia il lato che per primo viene colpito dal vento (quello più verso prua) parallelo alla direzione con cui il vento lo colpisce. L’aria viene quindi divisa in due, una delle due correnti passerà esternamente alla vela, l’altra internamente ad essa.

Per via della conformazione panciuta della vela, il flusso d’aria esterno dovrà percorrere una distanza maggiore di quella che percorrerà il flusso interno. Il tempo impiegato perché i due flussi d’aria percorrano distanze diverse è però uguale per entrambi, il che implica che il flusso esterno acceleri, così da percorrere una distanza maggiore nello stesso tempo (V=S/t).

Si viene così a creare una condizione di squilibrio pressorio, dove esternamente alla vela la pressione è minore di quella presente all'interno di essa, il che genera forze perpendicolari alla superficie della vela in ogni suo punto, con direzione interno-esterno.

Le forze presenti in ogni punto possono essere sommate in vettore risultante che chiameremo V, e che è perpendicolare all'angolo di attacco, ovvero alla direzione di provenienza del vento.

Il vettore V è risultante delle sue componenti sull'asse X e sull'asse Y, pertanto scomponendolo avremo due forze di uguale entità, una che muove la barca in avanti e una che la muove di lato (scarroccio).

Sappiamo infine che sotto lo scafo sono presenti delle appendici: timoni e chiglia, che contribuiscono a ridurre lo scarroccio, opponendo una forza, seppur di minor intensità, contrastante l’azione della forza scarrocciante.

Individueremo così due nuove componenti cartesiane, la forza di avanzamento della barca, invariata, e la forza scarrocciante, in parte contrastata dall'azione delle appendici. Calcolando la nuova forza risultante troveremo che la forza risultante R principalmente spinge la barca in avanti, ma provoca un leggero scarroccio, classico della barca a vela.

 

Crewhale sailing e i suoi collaboratori non si assumono alcuna responsabilità per danni a oggetti o persone causati dall'applicazione delle tecniche riportate nel corso.

Engineered & Powered by Davide Dan
All Rights Reserved