Spurt av: Sarah
Svar
siden de tidlige dagene av seiling, skip har gjennomgått en kontinuerlig forbedring i designslik at dagens moderne seilbåter, ved tilfeldig blikk, kan gi inntrykk av å ha evne til å reise motvind (mot vinden). I virkeligheten kan en seilbåt ikke reise direkte inn i vinden, men benytter seilingsteknikk kjent som en ‘tacking’ for å zigzag over aheadwind.
formen på seilet og skroget på båten er de viktigste faktorene som har tillattseilbåter nærmer seg evnen til å seile motvind. I de tidlige årene avseilskip, De Europeiske skipene hadde en firkantet seildesign. Denne utformingen bare tillatt forseil med en gunstig vind (‘før vinden, eller vind på kvartalet’). Med tradeexpanding I Øst Ble Europeerne utsatt for trekantede seil i bruk på små båteri orienten. Det ble observert at disse trekantede seilene tillot navigasjon ved hjelp av ahalvvind (vind på 90 grader til båten), noe som ytterligere økte skipets manøvrerbarhet ‘ spesielt i havn, hvor skip tidligere var ‘døde i vannet’ uten avgunstig vind. Europeiske fartøy innlemmet de trekantede seilene foran og bak av mainsails med det formål å navigere ut i havet for å fange de gunstige passatvindene for firkantede seiler å utnytte.
bruken av trekantede seil fanget på som seilformen av valg som andre fordeler til design ble realisert. Ved å bruke en trekantet seildesign og midtbord (overutvikletkeel), var det mulig å reise mot vinden ved hjelp av en teknikk kjent som tacking.
Tacking gjør at båten kan reise fremover med en vind i rette vinkler mot båten. Theboat reiser for en tid i en vinkel mot ønsket kurs(til høyre for eksempel), da kapteinen svinger bommen av seilet og tacts tilbake over ønsket kurs atan vinkel til venstre i en sikk-sakk mote. På denne måten tillater tacking båten å brukeforskyvende vind fra mange andre vinkler enn i tidligere seilingsmetoder.
siden båten er avhengig av vinden for fremdrift, styrken av vinden og thearea av seilet brukes til å fange vinden åpenbart spille en rolle ‘ men hvordan en vind i rett vinkel til båten tillate båten å bevege seg fremover?
dette oppnås med litt vektormatematikk. Vinden er den store kraftvektoreni ligningen. Når vinden skyver i tilnærmet rette vinkler mot båten, utgjør båtens store kjøl (undervannsfløyeformet midtbord) en veldig stor dragkraft mot båten som skyves i vindretningen. Siden kjølen er justert med lengdenav båten, ønsker båten virkelig å reise fremover, og den resulterende trykkvektoren eri den retningen.
formen på seilet gir også fremdrift. Som det trekantede seilet blåses opp meden vind det skaper en flyform. Når etterfølgende vind passerer rundt seilet (airfoil),blir negativt trykk indusert ut foran og på leewardsiden av seilet. Denne inturn forårsaker omgivende luft å skynde seg inn i seilet og drive båten videre. Thissail / airfoil handling er forsterket, som båten reiser raskere, vinden rundt sailcreates mer negativt trykk, forårsaker båten å reise raskere forårsaker mer negativepress og så videre.
Besvart Av: Stephen Portz, Teknologilærer, Space Coast Middle School, FL