pytanie zadane przez: Sarah
odpowiedź
od pierwszych dni żeglarstwa, statki zostały poddane ciągłej poprawy w projektowaniu tak, że dzisiejsze nowoczesne żaglówki, na co dzień, może dać wygląd o zdolność do podróżowania pod wiatr (pod wiatr). W rzeczywistości żaglowiec nie może podróżować bezpośrednio pod wiatr, ale wykorzystuje technikę żeglarską znaną jako „Taktowanie”, aby zygzakować przez wiatr.
kształt żagla i kadłub łodzi to główne czynniki, które pozwoliły łodziom na bliższe zbliżenie się do zdolności żeglowania pod wiatr. We wczesnych latach żeglugi okręty Europejskie miały konstrukcję żagla kwadratowego. Konstrukcja ta pozwalała jedynie na odpłynięcie przy sprzyjającym wietrze („przed wiatrem, czyli wiatrem na ćwiartce”). Z tradeexpanding na Wschodzie, Europejczycy byli narażeni na trójkątne żagle w użyciu na małych łodziach w Oriencie. Zauważono, że te trójkątne żagle pozwalały na nawigację przy użyciu półwietrznego wiatru (wiatr pod kątem 90 stopni do łodzi), co dodatkowo zwiększało manewrowość statku „szczególnie w porcie, gdzie statki wcześniej były” martwe w wodzie ” bez przyjemnego wiatru. Statki europejskie korzystały z trójkątnych żagli przednich i tylnych żagli w celu wypłynięcia na morze w celu złapania korzystnych wiatrów, aby wykorzystać żagle kwadratowe.
wykorzystanie trójkątnych żagli zaczepionych jako kształtu żagla, ponieważ inne korzyści dla projektu zostały zrealizowane. Dzięki zastosowaniu trójkątnej konstrukcji żagla i miednicy (overdevelopedkeel) możliwe było Podróżowanie pod wiatr przy użyciu techniki znanej jako Taktowanie.
Taktowanie pozwala łodzi poruszać się do przodu z wiatrem pod kątem prostym do łodzi. Jacht porusza się przez pewien czas pod kątem w kierunku pożądanego kursu (na przykład w prawo),po czym kapitan huśtając się wysięgnikiem żagla wraca do pożądanego kursu pod kątem w lewo w zygzakowaty sposób. W ten sposób Taktowanie pozwala jachtowi na wykorzystanie wiatru z wielu innych kątów niż we wcześniejszych metodach żeglowania.
skoro Łódź jest uzależniona od wiatru do napędu, to Siła wiatru i siła żagla użytego do złapania wiatru oczywiście odgrywają pewną rolę ” ale jak wiatr pod kątem prostym do łodzi pozwala jachtowi poruszać się do przodu?
to jest realizowane z odrobiną matematyki wektorowej. Wiatr jest wektorem dużej siły w równaniu. Gdy wiatr pcha się pod przybliżonymi kątami prostymi do łodzi, duży kil łodzi (podwodna płyta środkowa w kształcie skrzydła) stwarza bardzo dużą siłę oporu przeciwko łodzi pchanej w kierunku wiatru. Ponieważ stępka jest dopasowana do długości łodzi, łódź naprawdę chce płynąć do przodu, a wynikowy wektor ciągu jest w tym kierunku.
kształt żagla zapewnia również ciąg do przodu. Gdy trójkątny żagiel napełnia się wiatrem, tworzy kształt płata. Gdy kolejny wiatr przechodzi wokół żagla (płata),podciśnienie jest indukowane z przodu i po zawietrznej stronie żagla. Ta inturn powoduje, że otaczające powietrze pędzi do żagla i napędza łódź dalej. Działanie żagla / płata jest nasilone, ponieważ Łódź porusza się szybciej, wiatr wokół żagla wytwarza więcej podciśnienia, powodując szybsze poruszanie się Łodzi, powodując większe ujemne ciśnienie i tak dalej.
odpowiedział: Stephen Portz, nauczyciel technologii, Space Coast Middle School, FL