La Taberna del Puerto

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-   -   Vela ¿De dónde tira la vela? (https://foro.latabernadelpuerto.com/showthread.php?t=68994)

TorredeHércules 07-04-2011 08:13

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por Fehurihi (Mensaje 1037743)
Para mi lo de las leyes físicas es cuestión de fe. :nosabo:
- Lo del flujo del viento, la ley de Bernouilli.
- Lo de la forma de ala de la vela.
- Que si tiras de aquí se abre de allí.
- Que si tiras de aquí atrás aplanas de allí.

Al final el que te lo explica siempre te acaba diciendo: "Si hombre, si es muy sencillo, es pura física" :o

Será por eso que me gusta navegar a vela, por que todo se resume en la física.:cunao: :cunao:

Bos días:brindis::brindis:
Por ahí sí que no paso:nop:
La fe es creer en lo que no se ve y la física la vemos todo el tiempo:sip:
Sin acritú:brindis::brindis::brindis:
Saúdos

TorredeHércules 07-04-2011 08:21

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por Zephyros (Mensaje 1037899)
Knot, ¿podrías decirnos en la figura A de qué elemento tira la escota del foque para que el barco avance?:

Recuerda, sólo figura A:

a) de la roldana

b)del winche

c) del tripulante cerveza en mano :nosabo:

d) de todos dependiendo de la descomposición de fuerzas

PD: has introducido la fuerza de rozamiento como nueva interacción a considerar, aunque dices que es muy pequeña ahí está, y estamos de acuerdo, pero por favor, vamos a olvidarnos de ella, por que si no lo hacemos empezarán a aparecer mensajes hablando del rozamiento del agua y el casco, o del francobordo y el aire etc, etc, además sabes que para lo que nos ocupa es verdaderamente despreciable :D

:brindis::brindis::brindis:

Bos días:brindis::brindis:
Pues fundamentalmente del winche, y en mayor medida cuanto más bajo esté el puño de escota de la vela. De hecho, puedes sumar todas las flechas y excepto la del winche y comprobarás que se eliminan entre sí.
Eso sí, esa flecha (fuerza) horizontal que se ejerce en el winche es menor que la fuerza que se ejerce en el puño (pues le falta la componente vertical)
Saúdos:brindis:

Knot 07-04-2011 10:01

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por Knot (Mensaje 1037890)
Después de tratar sólo físicamente el problema, ahora os hago un razonamiento teniendo en cuenta como suele navegar un velero:
Lo normal es tener un ángulo de ataque, entre la escota y la horizontal, ménor de 90º; con lo cual se podría afirmar que la mayor parte del esfuerzo se lo llevará el winch.

Vale, pues te lo digo llanamente. La componente vertical sólo se la lleva el escotero y la horizontal exclusivamente el winche (la responsable del avance del barco es exclusivamente la horizontal). Fíjate en los vectores, el azul y el verde son de igual módulo y dirección, pero sentido contrario, lo que significa que se anulan.

Fíjate que para que el escotero (o roldana como tu la llamas) se tuviera que llevar algo de fuerza, tendría que oponerse al movimiento horizontal de la cuerda, y puedes comprobar que no es así. Si largas el cabo del winch se va cagando leches no?
Para que se tuviera que llevar la mayor parte de la componente horizontal el escotero, tendriamos que hablar de un escotero tipo stoper; los stopers sí que aguantan fuerza horizontal, pero un simple escotero, que además le pones una rueda o roldana para que el cabo vaya más fino, no puede aguantar nada de esfuerzo horizontal.

Para mi es muy simple estudiar estes sistema comparado a la estructura de un edificio.
Y para los que no sepan nada de física:
Probad in situ lo siguiente, tira manualmente de la escota pasada por el escotero, y despues sin pasar por el escotero. Comprobareis que la fuerza que teneis que hacer es casi la misma. La diferencia de fuerza, no es porque el escotero se lleve parte de la componente horizontal, sinó porque actuaría como polea. Y para acabar, provad de hacerlo variando el ángulo, y vereis que cuanto más abraze el cabo la polea, menos esfuerzo. Pero como lo normal son ángulos digamos entre 20 y 60º, lo único que tira horizontalmente es el winch.

Aun que tenga muy claro lo que ocurre, se aceptan discrepancias.

Espero haberos ayudado a entender como funciona:brindis:

Zephyros 07-04-2011 10:43

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Bien knot, estamos en sintonía :D

Ahora te voy a proponer otra descomposición de fuerzas pues la que has puesto en tus esquemas (sobre todo la componente horizontal aplicada sobre la polea) no la veo muy clara. En esta descomposición he exagerado la suma vectorial de la primera figura para que se vea, no importa puesto lo que me interesa es que se vea la dirección que coincide con la bisectriz de los dos chicotes.

Con lo cual, el escotero no sólo sufre fuerza hacia arriba sino también un poco desplazada a popa. Y la fuerza horizontal que "tira" en dirección del avance está aplicada sobre el winche (que casi no se ve en el dibujo pero está ahí). ¿Has visto los esquemas de las poleas que puse en los primeros mensajes?

:brindis::brindis::brindis:


http://img821.imageshack.us/img821/1225/knota.jpg

Knot 07-04-2011 11:35

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Si que he visto los esquemas que pusiste, me he leido todos los posts.

Primero, quiero resaltar que estoy analizando el problema sólo de forma estática. Así que las fuerzas que pueda haber cuando quires desplazar el escotero de momento no las he analizado.

Aclarado la forma de análisis, puedes hacer las descomposiciones como quieras, pero siempre tienes que anular las fuerzas. De modo que tienes que tener en cuenta que para un ángulo de escota, comprendido entre 0º y 89,99º, es imposible que transmita ninguna fuerza horizontal al carro de la escota; puesto que has dicho que no tengamos en cuenta rozamientos de la roldana del carro.

Porque no puede transmitir esfuerzos horizontales una roldana, a excepción del rozamiento, cuando la fuerza tira en un angulo entre 0 y 89,99º? Espero que entiendas el siguiente razonamiento:
1. Vas por la autopista a 120, perdón, 110.:D
2. Embragas el motor.
3. ¿Cómo lo haces para frenar el coche, y que por lo tanto, las RUEDAS puedan transmitir una fuerza horizontal para detener el coche?

Respuesta: Pisas el pedal del freno. Que no es ni más ni menos que aumentar la fricción en la rueda.
Como ves, si no pisas el pedal del freno, teóricamente seguirías en movimiento rectilinio uniforme (MRU). Como sabemos que en la práctica no es así, se explica por la fricción que siempre existe en las ruedas y por el rozamientod el aire en el coche.

Espero no haber liado más aun la cosa, pero no sabia como explicarte porque -teoricamente- en el caso que nos ocupa, y analizándolo sólo de forma estática, la roldana del carro del escotero no puede transmitir esfuerzos horizontales.
En resumen: como no puede transmitir esfuerzos horizontales, la descomposición que has hecho, no es posible.

Si quieres, podemos analizárlo de forma dinámica, pero te advierto que no se mucho de dinámica.:nop:

:brindis:

Piratacojo 07-04-2011 12:29

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
En verdad se trata de un sistema estatico. El barco se mueve porque la vela no puede.
Y lo que el barco quiere es pararse. :eek:
:nosabo:

:brindis:

Zephyros 07-04-2011 12:39

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Knot, ya te digo que estamos en sintonía, la fuerza horizontal que "tira del barco" hacia delante en este ejemplo está aplicada sobre el winche, y lo del ángulo entre 0º y 90º ya lo comenté, la carga sobre la polea varía según este ángulo pues si es próximo a cero la carga es casi nula, si es de 90 es completa y si fuera de 180º sería el doble (ej. del albañil tirando de una polea en el techo manteniendo estático el sistema). Aún así, el winche sigue sujetando la fuerza reenviada por las poleas, sea en el ángulo que sea y sea cual sea la carga sobre dicha/s poleas. Podríamos reducir el problema a una fuerza que tira de la polea en dir de la escota (como si atásemos la escota a la propia polea, o simplemente sustituir todas las fuerzas externas al barco por una resultante única, son sistemas equivalentes que nos pueden ayudar en el estudio según lo que busquemos, pero eso es otro tema)

La única discrepancia que podría haber entre tu análisis y lo que te comento, es que opino que la polea del carro sufre además de la componente vertical (normal a la cubierta) otra componente, mucho más pequeña, hacia atrás fruto de la descomposición de fuerzas que te pongo en la polea donde se puede ver con claridad. Como comentaba la componente azul horizontal hacia delante dibujada en la polea no la veo, es como si en cualquier punto del cabo dibujamos el par de tensiones en ambos sentidos que soporta el diferencial de fibra ;)

(no nos aportaría nada). Por cierto no he dibujado el vector de sujección de la polea a la cubierta por simplicidad pero sería igual y de sentido opuesto a la F que sufre la polea anulando, efectivamente las fuerzas para que no nos salgamos de la estática.

Fijémonos en la figura B, comparemos con el ejemplo de un arco en tensión y su flecha (reconozco que no encuentro la forma de encajar lo del coche, con su freno, embrague y su dinámica... aquí :sorry:). Estoy convencido que incluso en estática, la fuerza que tienes que aplicar con el brazo y que evita que la flecha salga disparada es exactamente igual y de sentido contrario a la que hace la cuerda del arco tirando de la flecha hacia fuera precisamente por la bisectriz. Pues aquí, respecto esa componente, la polea hace de flecha o de piedra en un tirachinas.

Realmente, la fuerza original de la escota que es la que se transmite tiene una dirección que no es la del movimiento y se transmite al winche. Todas las poleas que pongamos en medio sufrirán (según el ángulo de entrada y de salida) una fuerza en dirección de la bisectriz de los chicotes anulada por la sujección de la polea al casco.

De todas formas, como comentaba, sobre la cuestión principal estamos totalmente de acuerdo :sip:

:brindis::brindis::brindis:

Zephyros 07-04-2011 12:53

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por Piratacojo (Mensaje 1038047)
En verdad se trata de un sistema estatico. El barco se mueve porque la vela no puede.
Y lo que el barco quiere es pararse. :eek:
:nosabo:

:brindis:

Sí, en el subsistema que analizamos tiene que haber equilibrio entre las fuerzas de otra forma las piezas se moverían, o saltarían...

Estudiamos un equilibrio de fuerzas dentro de un sistema donde todas las fuerzas que tenemos son internas y no hay movimiento relativo entre las piezas. Si cambiamos de sistema de referencia nos aparecen fuerzas externas como la que tira de la vela y las de rozamiento y tenemos movimiento (el barco completo, incluyendo velas)

:brindis::brindis::brindis:

sintripulación 07-04-2011 13:23

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
lo siento knot, y gracias por tu aportación, pero zephyros tiene razón...

el problema como está planteado, no tiene solución, falta considerar que la roldana NO tiene que girar!!!

de esta forma se llega a la conclusión (planteando el equilibrio), que lo que se lleva el winche es lo mismo que lo que tira la vela!!! como dice zephiros...

por otra parte, el escotero, debe aguantar una fuerza vertical y hacia arriba de:

T * sen (alfa)

T: tracción en el cabo provocada por la vela
alfa: ángulo de la escota con la cubierta

además, debe aguantar una fuerza horizontal y hacia popa de:

T * (1-cos (alfa))

se aprecia que cuanto más vertical sea el tiro de la vela, más tendrá que trabajar el escotero hacia popa para aguantar el cabo... asunto que se intuye fácilmente, por otra parte!!! :pirata::pirata::pirata:

emi _/) *

la sirena 07-04-2011 14:01

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
:brindis:Saludos y una rondita para los sesudos navegantes, creo a mi humilde entender que quizas la respuesta mas fina es la de Edu, es la suma de las fuerzas que llevan al avance, realmente es la cubierta y la jarcia fija las que soportan y realizan el avance y como ejemplo tomad la navegacion de una goleta clasica(sirve tambien cualquier otro tipo de embarcacion de mas de 1 siglo) sacad las vectoriales de como se movian y vereis que es la jarcia y despues la cubierta donde se ejerce la fuerza final del empuje, alguno ha explicado bastante clarito las distintas formas en las que podriamos colocar esos envios y reenvios por cubierta y el resultado seguiria repartiendose infinitamente por los distintos elementos añadidos, pero por supuesto que es una opinion y como todo el mundo tiene una pues eso, rondita para todos y a seguir con el hilo.

Zephyros 07-04-2011 14:48

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por la sirena (Mensaje 1038108)
:brindis:Saludos y una rondita para los sesudos navegantes, creo a mi humilde entender que quizas la respuesta mas fina es la de Edu, es la suma de las fuerzas que llevan al avance, realmente es la cubierta y la jarcia fija las que soportan y realizan el avance y como ejemplo tomad la navegacion de una goleta clasica(sirve tambien cualquier otro tipo de embarcacion de mas de 1 siglo) sacad las vectoriales de como se movian y vereis que es la jarcia y despues la cubierta donde se ejerce la fuerza final del empuje, alguno ha explicado bastante clarito las distintas formas en las que podriamos colocar esos envios y reenvios por cubierta y el resultado seguiria repartiendose infinitamente por los distintos elementos añadidos, pero por supuesto que es una opinion y como todo el mundo tiene una pues eso, rondita para todos y a seguir con el hilo.

Únicamente recordar que no se trata de analizar el mov del barco ni qué elementos del velero son sobre los que se ejercen las fuerzas que actúan. Sólo se trata de analizar dónde se aplica la fuerza con la que tira el puño de escota del foque. Sólo eso, lo demás es ampliar y convertir el problema en otro problema diferente que si alguien quiere puede abrir en un hilo nuevo.

:gracias:

:brindis::brindis::brindis:

Edu 07-04-2011 15:22

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por Zephyros (Mensaje 1038050)
Knot, ya te digo que estamos en sintonía, la fuerza horizontal que "tira del barco" hacia delante en este ejemplo está aplicada sobre el winche, y lo del ángulo entre 0º y 90º ya lo comenté, la carga sobre la polea varía según este ángulo pues si es próximo a cero la carga es casi nula, si es de 90 es completa y si fuera de 180º sería el doble (ej. del albañil tirando de una polea en el techo manteniendo estático el sistema). Aún así, el winche sigue sujetando la fuerza reenviada por las poleas, sea en el ángulo que sea y sea cual sea la carga sobre dicha/s poleas. ...
La única discrepancia que podría haber entre tu análisis y lo que te comento, es que opino que la polea del carro sufre además de la componente vertical (normal a la cubierta) otra componente, mucho más pequeña, hacia atrás fruto de la descomposición de fuerzas que te pongo en la polea donde se puede ver con claridad.
...
Por cierto no he dibujado el vector de sujección de la polea a la cubierta por simplicidad pero sería igual y de sentido opuesto a la F que sufre la polea anulando, efectivamente las fuerzas para que no nos salgamos de la estática.
....

Estoy de acuerdo. La escota tira del escotero hacia arriba y hacia atrás, con mas fuerza cuanto menor sea el ángulo entre los chicotes (entre 180º y 0º)
Había hecho unos esquemas en word, pero ahora no puedo subirlos :cagoento:



Cita:

Originalmente publicado por Zephyros (Mensaje 1038137)
Únicamente recordar que no se trata de analizar el mov del barco ni qué elementos del velero son sobre los que se ejercen las fuerzas que actúan. Sólo se trata de analizar dónde se aplica la fuerza con la que tira el puño de escota del foque. Sólo eso, lo demás es ampliar y convertir el problema en otro problema diferente que si alguien quiere puede abrir en un hilo nuevo.

:gracias:

:brindis::brindis::brindis:

Si solo es eso :cunao: para mi no hay ninguna duda, es sobre el winch.

Si hablamos sobre qué es lo que produce el movimiento del barco, o donde se produce el empuje del génova que hace mover al barco, entonces entran otros componentes, que es lo que quería decir yo en mi primera intervención.


:brindis:
Edu

Edu 07-04-2011 15:38

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
A ver si así se ve algo...:sorry:

Perdonar porque es una foto sobre un dibujo hecho en word...

La descomposición de fuerzas que he hecho es algo diferente, descomponiendo F1 en vez de R, pero el principio es el mismo. Hay una fuerza horizontal que sale de descomponer R (la resultante de las fuerzas de los chicotes). En el esquema está R', que es la fuerza que hace la cubierta reteniendo el escotero, y su compnente horizontal R'h. La otra es idéntica en sentido contrario (hacia atrás)
Donde mejor se ve es en los esquemas de la derecha del medio y abajo.

https://lh6.googleusercontent.com/_p...7042011642.jpg

Me temo que no se va a ver mucho, pero...:sorry:

:brindis:
Edu.

Haize Alde 07-04-2011 16:02

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
SI REALIZAMOS EL SUMATORIO DE LOS INFINITOS ELEMENTOS INFINITESIMALES QUE COMPONEN LA VELA, ES DECIR LA INTEGRAL DESDE 1 A INFINITO DE ... :burlon: :burlon:
Si no hay viento, de ninguna parte.:meparto::meparto:
:brindis:

Edu 07-04-2011 16:23

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Integral triple, en x, y z....

A que te meto !! :cunao::cunao::cunao:

Ya que no podemos estar navegando...mejor haciendo esto que drogándonos en la calle :meparto:

:brindis:
Edu

Haize Alde 07-04-2011 16:30

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Integral triple, en x, y z.... :cid5::cid5:

Pues tienes razón, porque la vela por el efecto del viento pasa de bidimensional (y un poquito tridimensional según el grueso :borracho:)
a tridimensional en su aspecto óptimo, así que rectifico ... La integral de volumen ...
... Siempre que haya viento. :meparto::meparto:
:brindis:

Haize Alde 07-04-2011 16:34

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Bueno ahora EN SERIO.
La vela tira de "toos los punticos donde está agarrá".
¡Quien lo niegue, que empiece a desatar "punticos" de su barco a ver que pasa.:burlon:
:brindis:

Haize Alde 07-04-2011 16:48

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Donde mejor se ve es en los esquemas de la derecha del medio y abajo.

https://lh6.googleusercontent.com/_p...7042011642.jpg

Básicamente, de acuerdo

R´ se transmite al carro por el arraigo de la polea.
En el tercer caso, tendería a correr el carro hacia popa y tendríamos el primero. Por supuesto con el carro suelto.
Y en el segundo, también, ya que aunque haya equilibrio estático en la polea, en el carro no.
¿ME EQUIVOCO?
Si es así, admitiré mi error y me emborracharé:borracho::borracho: de contricción.
:brindis:

Knot 07-04-2011 17:11

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Primero de todo, yo siempre he sido defensor de que básicamente la fuerza la hace el winche.

Segundo, me he dado cuenta de que he cometido un error por culpa de las simplificaciones en el cálculo:sorry:; y por lo que veo a Edu creo que le pasa lo mismo. Resulta que, como veis en el dibujo B, si pretendiéramos compensar la fuerza de un lado de la escota, con el otro lado, se crearía un momento, y este no esta resuelto; por esto me faltaba la componente horizontal en el escotero. Así que para simplificar, lo he replanteado con el método de Zephyros.

Tercero, la pregunta era: ¿De dónde tira la vela para el empuje del velero?

http://img824.imageshack.us/img824/7...tiralavela.jpg

Pués como se vé en los dibujitos, si no he cometido ningún error, se ve claramente como siempre tirará del winche (flecha azul); la flecha verde que se crea en el escotero va en sentido contrario, por lo tanto no puede tirar del barco hacia adelante.
Si hará más fuerza en el winche o en el escotero (que no tiene nada que ver con cual es la que le dá el empuje para navegar), no era la pregunta de Zephyros, pero ya que estamos, y por lo poco que me costaba, os he hecho el dibujito de los 4 casos. Y como la escota siempre estará como máximo entre 0 y 90º, la componente horizontal del winche siempre será más grande que la componente horizontal del escotero.

:brindis:

Edu 07-04-2011 17:57

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por Haize Alde (Mensaje 1038203)
Donde mejor se ve es en los esquemas de la derecha del medio y abajo.

https://lh6.googleusercontent.com/_p...7042011642.jpg

Básicamente, de acuerdo

R´ se transmite al carro por el arraigo de la polea.
En el tercer caso, tendería a correr el carro hacia popa y tendríamos el primero. Por supuesto con el carro suelto.
Y en el segundo, también, ya que aunque haya equilibrio estático en la polea, en el carro no.
¿ME EQUIVOCO?
Si es así, admitiré mi error y me emborracharé:borracho::borracho: de contricción.
:brindis:


Estoy de acuerdo.
En todos los casos si el carro estuviera suelto y el rozamiento cero, tendería a correr hacia atrás hasta que la escota tirara recta (hasta el winch)
Yo he supesto que el escotero está fijo a la cubierta.
El tercer caso es un añadido por comentarios que han salido antes sobre los ángulos, en los escoteros normalmente no se da. Pero sería, por ejemplo, el caso de las poleas del spi (cambiando proa por popa).

:brindis:
Edu.

Edu 07-04-2011 18:10

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por Knot (Mensaje 1038225)
Primero de todo, yo siempre he sido defensor de que básicamente la fuerza la hace el winche.

Segundo, me he dado cuenta de que he cometido un error por culpa de las simplificaciones en el cálculo:sorry:; y por lo que veo a Edu creo que le pasa lo mismo. Resulta que, como veis en el dibujo B, si pretendiéramos compensar la fuerza de un lado de la escota, con el otro lado, se crearía un momento, y este no esta resuelto; por esto me faltaba la componente horizontal en el escotero. Así que para simplificar, lo he replanteado con el método de Zephyros.



:brindis:

Yo entiendo que al girar la polea, no hay momento en el eje de la polea (salvo el que pudiera haber atribuible al rozamiento, que no estamos considerando para estos ejemplo) y es perfectamente reducible a que las fuerzas actuan sobre el eje de la polea.
El problema creo que no era ese, sino que habías puesto la resultante sobre el escotero como vertical, y en realidad es en la dirección de la bisectriz. Por eso no te daba componente horizontal.

Yo el winch no lo he metido en el esquema, porque sino nos da Navidad y todavía no sabemos quien empuja el barco. :cunao:

:brindis:
Edu.

Zephyros 07-04-2011 18:18

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
joer... menos mal que no os he preguntado por la dinámica del escotero :meparto::meparto::meparto:

en vez de integrales dobles y triples me pondríais la Lagrangiana y llegados al caso, las ecuaciones de la Relatividad Especial de Einstein por lo menos :cunao:

Dando por buena la analítica anterior, y aceptado por Knot la existencia de esa componente "cuasimisteriosa" y que en definitiva el puño de escota tira del winche en dirección del avance...

¿y si en el lugar del winche ponemos un reenvío de 90º hasta el winche de la otra banda? ¿de qué elemento tira la vela para avanzar? yo creo haber contestado entre líneas a esto, pero como decía el amigo Edu, por lo menos no estamos en la calle :meparto:

Miedo me da preguntaros lo mismo de antes pero con la escota de la mayor botavara por medio :D

:brindis:

sintripulación 07-04-2011 18:22

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
1 Archivo(s) adjunto(s)
disculpar nuevamente, pero me parece que se está liando todo pero bien!!! :cagoento::cagoento::cagoento:

no he podido resistirme, porque para una de las pocas veces que se aportan gráficos, pues la verdad que personalmente me gustaría que quedara claro!!!

bueno, lo de la pregunta original no he llegado a entenderla, me he liao (por mi cualpa, sin duda) :nosabo::nosabo:

en lo que respecta al trabajo de la escota, escotero y winche, el problema es muy sencillo... lo que hay que resolver es lo del gráfico... y nada más!!!:pirata::pirata:

datos: Tp, alfa

incógnitas: Tw, Rh, Rv, M

Tp: tracción desde el puño de la vela

alfa: ángulo de la escota con la cubierta

Tw: tracción desde el winche

Rh: reacción horizontal en el escotero

Rv: reacción vertical en el escotero

M: reacción momento en el escotero

emi _/) *

Knot 07-04-2011 18:37

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por sintripulación (Mensaje 1038285)

en lo que respecta al trabajo de la escota, escotero y winche, el problema es muy sencillo... lo que hay que resolver es lo del gráfico... y nada más!!!:pirata::pirata:

datos: Tp, alfa

incógnitas: Tw, Rh, Rv, M

Tp: tracción desde el puño de la vela

alfa: ángulo de la escota con la cubierta

Tw: tracción desde el winche

Rh: reacción horizontal en el escotero

Rv: reacción vertical en el escotero

M: reacción momento en el escotero

emi _/) *

Sólo 2 datos para 4 incógnitas? haver si habrá que hechar mano de las fórmulas de la resistencia de materiales :meparto::meparto:

Por cierto, no veo al winche en tu planteamiento... supongo que con éste esquema para saber quien tira tendriamos que comparar Tw con Rh; el más grande gana.

:brindis:

sintripulación 07-04-2011 18:44

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por Knot (Mensaje 1038297)
Sólo 2 datos para 4 incógnitas? haver si habrá que hechar mano de las fórmulas de la resistencia de materiales :meparto::meparto:

ahí está la cuestión... 4 incógnitas!!!... pero es lo que hay... no obstante, insisto, de verdad, en que es un problema sencillo de mecánica... :pirata::pirata:

emi _/) *

Zephyros 07-04-2011 18:56

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por sintripulación (Mensaje 1038304)
ahí está la cuestión... 4 incógnitas!!!... pero es lo que hay... no obstante, insisto, de verdad, en que es un problema sencillo de mecánica... :pirata::pirata:

emi _/) *

Sintripulación, con lo bien que lo habías hecho antes :meparto:

Esa Rh dónde la aplicas? y si lo que se transmite es toda la F de la escota esa Rh es en realidad F como ya habíamos dicho y se aplica en el winche, tal y como la dibujas está aplicada en la polea y me da que no que ese podría ser un sistema de fuerzas equivalente para el estudio, pero no el real. Sin embargo este otro esquema sí presenta las fuerzas reales.

Lo que tenemos que pensar es que la polea sólo tiene aplicada la fuerza que es suma vectorial de F en ambos chicotes. Pero esa Rh :nop: no puede estar ahí porque al no aplicarse Tp completamente sobre la polea no la podemos descomponer, date cuenta que sería por tanto Rh la que soporta el winche y realmente el winche soporta Tp que la polea ha cambiado de dirección y el cabo de lugar de tracción, pero no de módulo. No se si me explico.

Tu esquema está bien si no se trata de una polea, si el cabo está atado a la polea o la sustituimos por una cornamusa, pero no con la polea participando.

http://img231.imageshack.us/img231/4817/poleas2.jpg

Lo de las incógnitas no es tan complicado varias de ellas salen por trigonometría a partir de Tp y alfa

sintripulación 07-04-2011 19:04

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por Zephyros (Mensaje 1038315)
Sintripulación, con lo bien que lo habías hecho antes :meparto:

gracias... pero me parece que: o decimos lo mismo o uno de los dos no se ha explicado bien...

no sé si se entiende que el puño de la vela estaría a la izquierda del dibujo y el winche a la derecha????

en resumen, toda acción tiene una reacción... vale, pues las acciones son las del cabo en cada uno de los extremos y las reacciones son las del escotero que va anclado a la cubierta...

y ese es el problema a resolver y no otro!!!:pirata::pirata:

luego podrás hacer la composición de fuerzas que consideres para resolverlo, pero con esos vectores y NO otros... de verdad!!! :capitan::capitan:

ya hemos dicho que Tp = Tw... pero hay que demostrarlo!!! :pirata::pirata:

emi _/) *

Capitán Trucho 07-04-2011 19:20

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por Haize Alde (Mensaje 1038199)
Bueno ahora EN SERIO.
La vela tira de "toos los punticos donde está agarrá".
¡Quien lo niegue, que empiece a desatar "punticos" de su barco a ver que pasa.:burlon:
:brindis:

:adoracion: La sabiduría habla por tu boca.:adoracion::adoracion:
El génova tira del estay de proa (la prueba es que si lo cortas ya no tira..:D)
El estay tira del palo (la prueba es que si cortas el palo tampoco tira)
El palo tira del obenque de barlovento y del backstay (la prueba es que si los cortas....etc..:D)
Por el otro lado tira de la escota (la prueba....etc)
y tira del winche (la prueba es que si lo quitas, la vela no tira.)
La polea si la quitas la vela sigue tirando...:D
Conclusión:
Teorema de Haize Alde:
Teoría de "Los Punticos"
Con el barco navegando empieza a desatar punticos. Si al quitar un puntico el barco se para es que la vela estaba tirando. Si no se para es que no....:D
:cunao::cunao:
:velero:
:brindis::brindis:

Zephyros 07-04-2011 19:43

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por sintripulación (Mensaje 1038321)
gracias... pero me parece que: o decimos lo mismo o uno de los dos no se ha explicado bien...

no se si se entiende que el puño de la vela estaría a la izquierda del dibujo y el winche a la derecha????

en resumen, toda acción tiene una reacción... vale, pues las acciones son las del cabo en cada uno de los extremos y las reacciones son las del escotero que va anclado a la cubierta...

y ese es el problema a resolver y no otro!!!:pirata::pirata:

luego podrás hacer la composición de fuerzas que consideres para resolverlo, pero con esos vectores y NO otros... de verdad!!! :capitan::capitan:

ya hemos dicho que Tp = Tw... pero hay que demostrarlo!!! :pirata::pirata:

emi _/) *

Pues mira eso es lo más fácil de demostrar.

Estática. La suma de momentos de las fuerzas aplicadas en la polea debe ser nula si la polea no gira. Eso significa que F1*r + F2*r = 0 (vectores)

Con lo cual F1 = F2 en módulo (Tp=Tw)

:brindis:

Knot 07-04-2011 19:53

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por Zephyros (Mensaje 1038359)
Pues mira eso es lo más fácil de demostrar.

Estática. La suma de momentos de las fuerzas aplicadas en la polea debe ser nula si la polea no gira. Eso significa que F1*r + F2*r = 0 (vectores)

Con lo cual F1 = F2 en módulo (Tp=Tw)

:brindis:

Estoy 100% de acuerdo.

sintripulación 07-04-2011 21:25

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por Zephyros (Mensaje 1038359)
Eso significa que F1*r + F2*r = 0 (vectores)

Con lo cual F1 = F2 en módulo (Tp=Tw)

:brindis:

así es, siendo r el radio de la polea, evidentemente...

ya se ha despejado una incógnita... ahora quedan las otras tres!!! :pirata::pirata:

emi _/) *

Casteleiro 07-04-2011 21:29

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
1 Archivo(s) adjunto(s)
Ciñéndonos a la pregunta que planteaste de principio, todo es mucho más sencillo que eso. Para contestar a la pregunta hay que tener en cuenta solo que la fuerza que actúa sobre el carro no va precisamente en la dirección de la marcha del barco, si no todo lo cotrario.
Está claro que la fuerza que hace marchar el barco es la que se aplica sobre el winche.
:brindis:
Pd. la representación del sistema de fuerzas es solo a modo de indicación y con magnitudes supuestas.

Edu 07-04-2011 21:41

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por Capitán Trucho (Mensaje 1038334)
:adoracion: La sabiduría habla por tu boca.:adoracion::adoracion:
El génova tira del estay de proa (la prueba es que si lo cortas ya no tira..:D)
El estay tira del palo (la prueba es que si cortas el palo tampoco tira)
El palo tira del obenque de barlovento y del backstay (la prueba es que si los cortas....etc..:D)
Por el otro lado tira de la escota (la prueba....etc)
y tira del winche (la prueba es que si lo quitas, la vela no tira.)
La polea si la quitas la vela sigue tirando...:D
Conclusión:
Teorema de Haize Alde:
Teoría de "Los Punticos"
Con el barco navegando empieza a desatar punticos. Si al quitar un puntico el barco se para es que la vela estaba tirando. Si no se para es que no....:D
:cunao::cunao:
:velero:
:brindis::brindis:

Estoy de acuerdo. Eso ya lo había dicho yo en la primera página, pero parece que esa no era la pregunta :cunao:

:brindis:
Edu

Edu 07-04-2011 21:51

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por Zephyros (Mensaje 1038282)
joer... menos mal que no os he preguntado por la dinámica del escotero :meparto::meparto::meparto:

¿y si en el lugar del winche ponemos un reenvío de 90º hasta el winche de la otra banda? ¿de qué elemento tira la vela para avanzar? yo creo haber contestado entre líneas a esto, pero como decía el amigo Edu, por lo menos no estamos en la calle :meparto:

Miedo me da preguntaros lo mismo de antes pero con la escota de la mayor botavara por medio :D

:brindis:

La dinámica del escotero es fácil....porque está quieto!

Lo del reenvío también lo comentaba en la primera página. Pero la tensión de la escota en la dirección del avance la aguanta el reenvío. La vela para avanzar tira de muchos mas elementos, como ya se ha dicho. Del palo, del back, del estay...

Me voy para la calle, aver si pillo algo para fumar :meparto:

:brindis:
Edu

Zephyros 07-04-2011 22:10

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por Casteleiro (Mensaje 1038435)
Ciñéndonos a la pregunta que planteaste de principio, todo es mucho más sencillo que eso. Para contestar a la pregunta hay que tener en cuenta solo que la fuerza que actúa sobre el carro no va precisamente en la dirección de la marcha del barco, si no todo lo cotrario.
Está claro que la fuerza que hace marchar el barco es la que se aplica sobre el winche.
:brindis:
Pd. la representación del sistema de fuerzas es solo a modo de indicación y con magnitudes supuestas.

Si eso es lo que algunos hemos dicho desde el principio, incluso antes de crear el hilo cuando lo comentaba con mi amigo "de poca fe"

Lo que pasa es que nos hemos liao con tantas flechas, más que en una película de indios :cunao: y hemos estado sacando mucha punta al lápiz, de hecho alguna que otra vez he tenido que reconducir el tema hacia esa sencilla pregunta

Respecto la Pd, pues sólo estoy al 50% de acuerdo. Al 100% si consideramos que no deja de ser una representación teórica de algo real, como la partitura a la música, ¿pero qué es la física junto las matemáticas sino partituras de la Realidad? (mucho más bella que las ecuaciones en un papel con las que tratamos de describirla)

:brindis: :brindis::brindis:

Zephyros 07-04-2011 22:15

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por Edu (Mensaje 1038463)
La dinámica del escotero es fácil....porque está quieto!

Lo del reenvío también lo comentaba en la primera página. Pero la tensión de la escota en la dirección del avance la aguanta el reenvío. La vela para avanzar tira de muchos mas elementos, como ya se ha dicho. Del palo, del back, del estay...

Me voy para la calle, aver si pillo algo para fumar :meparto:

:brindis:
Edu

Edu, me refería a dinámica y por tanto a la polea en movimiento, ya sea largando escota o cazando jeje

Y respecto a quién aguanta el reenvío, mal lo estamos explicando cuando todavía piensas que la polea soporta la fuerza que tira en la dirección del movimiento :nop:

Cuando termines de fumar seguro lo ves todo más claro :meparto:

:brindis::brindis::brindis:

Haize Alde 08-04-2011 09:03

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Me he tenido que saltar algunas intervenciones, porque no tengo tiempo ahora, pero me gustaría hacer alguna acotación.
En todo el sistema, el único que produce trabajo es que le da al winche y no va de cachondeo. Para que haya trabajo, ha de haber desplazamiento en el sentido de la fuerza (o alguna componente) por lo tanto esto es estática pura y dura. El winche es una simple palanca.
Otra cosa. En los empotramientos y por ahí hay algún gráfico donde se considera el arraigo de la polea como un empotramiento, la reacción es perpendicular al plano de la superficie de empotramiento.
Y una última; una polea es un cambio de dirección, y si está empotrada (o articulada) no trabaja (no se mueve, dejando a parte rotación y momentos angulares).
Al final, quien tira de la vela, es la escota, y quien trabaja el menda que le da al winche, o al botoncito si lo tiene eléctrico... pero eso es ya otra historia.
:brindis:

Edu 08-04-2011 10:20

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por Zephyros (Mensaje 1038479)
Y respecto a quién aguanta el reenvío, mal lo estamos explicando cuando todavía piensas que la polea soporta la fuerza que tira en la dirección del movimiento :nop:

Cuando termines de fumar seguro lo ves todo más claro :meparto:

:brindis::brindis::brindis:

Pues que rule el canuto, porque veo que hace falta :cunao:

Zephyros
Has dicho (aunque no exactamente) que quién aguanta la fuerza en la dirección del movimiento en el nuevo supuesto de que después de pasarlo por el escotero lo pasas por un reenvío a 90º y al winch de la otra banda.
"¿y si en el lugar del winche ponemos un reenvío de 90º hasta el winche de la otra banda? ¿de qué elemento tira la vela para avanzar?"

Y el que aguanta la tensión de la escota en el sentido del movimiento (si te refieres a eso) es en el nuevo supuesto, la polea del reenvío (no el escotero)
El winch de la otra banda aguanta una fuerza perpendicular al movimiento.
El escotero creo que ya ha quedado claro lo que (no) aguanta, no?

Si te refieres a de donde tira la vela, insisto en que además del tiro de la escota, tira tanto o mas del back y del stay.

Haize,

El problema es que aquí se está reduciendo el movimiento del barco al tiro de la escota, y de ahí viene tanto lío. Se quiere ver de donde sale la flechita que empuja el barco asumiendo que proviene del tiro de la escota, y no es así, sobre todo en ceñida.
El génova (y la mayor) en ceñida generan una fuerza fundamentalmente dirigida hacia sotavento, y solo ligeramente hacia proa. La mayor parte de esa fuerza se desperdicia, generando abatimiento y escora, y solo la parte de la componente hacia delante se aprovecha.
Así que aunque no lo parezca, los tiros de la escota y de los puños de amura y de driza y del grátil del génova, están haciendo fundamentalmente una fuerza hacia sotavento, y solo ligeramente hacia proa, y en lo tocante al tiro de escota, se pueden hacer los cálculos y disquisiciones que queramos, como estamos haciendo, pero en lo que se refiere al movimeinto del barco en su conjunto no sirven para gran cosa.
Si en física y en ingeniería se reducen los sistemas a sus resultantes es porque el análisis pormenorizado en cada elemento es muy complicado y puede llevar a conclusiones erróneas. Sirve, por ejemplo para calcular la resistencia de los tornillos que necesitas para anclar el winch o un reenvío, pero no para determinar el empuje que sufre el barco hacia delante.

Es mi punto de vista, al menos.
Es que en casa no me hacen caso y me tengo que desahogar aquí :cunao::cunao::cunao:

Pero a la tarde voy a navegar con calibre y dinamómetro, y sierra para ir cortando los anclajes, verifico todo esto y os lo confirmo.:cunao:

:brindis:
Edu.

sintripulación 08-04-2011 10:41

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
1 Archivo(s) adjunto(s)
bueno, a riesgo de ser pesao, con este mensaje cierro mi participación en el hilo!!! resuelvo definitivamente el asunto de la escota y el desvío en el escotero hacia el winche...

he intentado dejar lo más claro que he podido todas las observaciones y/o críticas al respecto del problema en un gráfico completado!!! :pirata::pirata:

como ya he dicho en los anteriores mensajes, el problema es muy sencillo, de verdad!!!

hay que intentar ver mentalmente lo siguiente:

hemos trimado la génova, pinta bien!!! dejamos la escota quieta, en ese momento ya se ha demostrado que la tracción que transmite el puño de escota a través de la escota, se desvía en el escotero y llega al winche, sin pérdida alguna, Tp=Tw=T...

si la roldana del escotero no tuviera convenientemente restringidos sus movimietos, saldría disparada... es decir, su anclaje a la cubierta es lo que hace que se generen las reacciones en la cubierta...

en el dibujo aparece la roldana directamente anclada a la cubierta (por simplificar el dibujo), pero realmente, el esfuerzo se transmite desde el eje de la roldana hacia el carro del escotero y de ahí hacia su empotramiento con la cubierta... esto tal vez no es tan fácil de ver :nosabo::nosabo:

bien, planteando el equilibrio, como ya dije, se obtiene:

Rv = T * sen (alfa)

Rh = T * (1-cos (alfa))

M= Rh * d

esto es lo que hay!!! :cid5::cid5::cid5:

Tp: tracción desde el puño de la vela

alfa: ángulo de la escota con la cubierta

Tw: tracción desde el winche

T: tracción en el cabo provocada por la vela (Tp=Tw=T)

d: distancia desde la cubierta al eje de la roldana del escotero

r: radio de la roldana del escotero

Rh: reacción horizontal en el escotero

Rv: reacción vertical en el escotero

M: reacción momento en el escotero

emi _/) * :brindis::brindis::brindis:

Zephyros 08-04-2011 11:18

Re: ¿De dónde tira la vela?
 
Cita:

Originalmente publicado por Edu (Mensaje 1038719)
Pues que rule el canuto, porque veo que hace falta :cunao:

Zephyros
Has dicho (aunque no exactamente) que quién aguanta la fuerza en la dirección del movimiento en el nuevo supuesto de que después de pasarlo por el escotero lo pasas por un reenvío a 90º y al winch de la otra banda.
"¿y si en el lugar del winche ponemos un reenvío de 90º hasta el winche de la otra banda? ¿de qué elemento tira la vela para avanzar?"

Y el que aguanta la tensión de la escota en el sentido del movimiento (si te refieres a eso) es en el nuevo supuesto, la polea del reenvío (no el escotero)
El winch de la otra banda aguanta una fuerza perpendicular al movimiento.
El escotero creo que ya ha quedado claro lo que (no) aguanta, no?

......
:brindis:
Edu.

:sip:

Eso es lo que pienso yo, ya casi estamos preparados para hablar de Bernoulli :D

:brindis::brindis::brindis:


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