Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

Hablemos con propiedad, el viento que los navegantes llamamos real (true) no es el viento atmosférico (ground), es el viento que imaginamos que existe si al vector del viento aparente (Viento que Efectivamente en Efecto incide Efectivamente en las Velas) le restamos el vector de nuestra velocidad sobre el mar...sin GPS, que estas cosas vienen de antiguo. Para saber el viento atmosférico nos hace falta saber el viento de corriente (tide).


https://www.oceandrivers.com/wp-cont...6201317342.png


Acabaremos haciendo un lío con todo, porque ya navegamos con unos gribs que en realidad son predicciones y no viento de verdad y al tener la velocidad directa sobre el fondo la corriente y la velocidad sobre el agua nos la chufla...:borracho:


Pero no debiera ser así...tampoco es tan complicado


:brindis:

Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

Los que regateamos habitualmente tenemos muy clara esa diferencia. Y es muy habitual un comentario del tipo "Como pesaba el aire hoy".

La primera vez que lo oí me quedé :eek::eek::eek: Y cuando me dijeron que el aire no pesa lo mismo con humedad que sin, o en invierno y verano pensé "estos regateros son unos flipados" :cunao::cunao: Aunque la física les daba la razón, evidentemente.

Luego mi nivel de frikismo regatero fue subiendo, y subiendo... También aumentó (menos de lo que me gustaría) mi capacidad de trimado y análisis...

Hoy en día tengo muy claro que con vientos medios, tipo 12 nudos, no se elige la misma vela en invierno que en verano... Eso en los barcos que tienen donde elegir :santo:

EN las fórmulas que habéis citado, la densidad va directa, no al cuadrado, como la velocidad, lo que hace que la fuerza de empuje varía proporcionalmente.

He preguntado a Chat GPT:

¿Hay diferencia en la propulsión de un velero, con la misma intensidad de viento si cambian la temperatura y presión del aire atmosférico?

Sí, hay diferencia, aunque no siempre es muy grande, y la física detrás es bastante interesante.

La propulsión de un velero proviene de la fuerza de sustentación y arrastre que genera la vela al interactuar con el aire. Esa fuerza depende, entre otras cosas, de la densidad del aire (ρ), que se calcula aproximadamente así:

𝜌=𝑃/𝑅𝑇

​

donde:

𝑃 = presión absoluta del aire (en Pascales)

𝑇= temperatura absoluta en Kelvin (K)

𝑅 = constante de gas del aire seco (~287 J/kg·K)

¿Qué significa esto para el velero?

Si la temperatura sube, el aire se expande y su densidad disminuye → hay menos moléculas de aire por unidad de volumen → la fuerza sobre la vela disminuye.

Si la presión sube, la densidad aumenta → más moléculas por unidad de volumen → más fuerza sobre la vela.

El viento con la misma velocidad en un aire más denso empuja más.

La fuerza aerodinámica sobre la vela se calcula así:

𝐹=1/2 𝜌𝑉2𝐶𝐴

donde:

ρ = densidad del aire (varía con temperatura y presión)

V = velocidad del viento relativa a la vela

C = coeficiente aerodinámico (depende de la forma y ángulo de la vela)

A = superficie de la vela

La referencia es 15 °C, 1013 hPa,

Máximo empuje: aire frío (0 °C) y alta presión (1030 hPa) → ~9 % más fuerza que la referencia.

Mínimo empuje: aire caliente (30 °C) y baja presión (950 hPa) → ~10 % menos fuerza que la referencia.

En resumen, puede haber un 19% de diferencia en el empuje de las velas.

Y no estamos contando con las posibles diferencias de viento entre la superficie y la veleta, que ese es otro cantar.

Pero vamos que un 19% de diferencia es algo bastante notable. Las regatas de frío, que en Palma recordamos algunas, con las montañas nevadas y el viento que viene de tierra, bien seco y frío, contra las de primavera- verano con un aire super saturado de humedad y bien caliente... vamos si hay diferencia.

Acepto que los valores son algo extremos, pero es que creo que diferencias de un 10% ya son suficientemente significativas como para notarse. Al menos, con barcos sensibles y tripulantes atentos.

:brindis::brindis::brindis:

Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

No quiero enterar en la enésima discusión, pero sin corriente ni motor, quitas el viento real y tengas el aparente que tengas, el barco se para, la única fuerza de propulsión es el viento real.

Y el día que vea 1 velero navegar sólo con aparente - sin viento real, ni corriente, ni motor, ni remos- cambiaré de opinión.

De hecho , con vientos de los 15 nudos que hablamos aquí, la mayoría de veleros consiguen su máxima velocidad en rumbos de aleta, CON APARENTE NEGATIVO (que resta del real)

Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

No es esa la discusión, si, la fuerza es la del viento y si hay, de la corriente, que crea su viento también.

Pero venimos de donde venimos. Olvídate de ECMWF o GFS, y del GPS, lo que podemos medir en el barco es la velocidad y el ángulo del viento que incide en las velas y la velocidad y rumbo del barco sobre el agua.

Entonces, al viento que medimos le llamamos aparente y al que deducimos (deduce la electrónica) componiendo ese vector con el de la velocidad del barco sobre el agua le llamamos real.

Es ese real el viento geográfico?, si si no hay corriente, pero no si la hay, porque podemos estar afectados por una corriente que no conocemos.

Yo creo que es bueno mantener la nomenclatura, que tenemos grips y SOG..vale, navegas con respecto al viento de predicción, y si quieres te olvidas de si hay corriente o no, pero cada cosa tiene un nombre preciso, como debe ser en la ciencia y el mar.

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Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

como tu dices "se puede considerar para determinados cálculos" , eso también lo he dicho yo. Lo que no vale es que lo que es un modelo matemático lo hagamos un objeto real en el mundo físico. En el mundo real el aire ejerce presión sobre toda la vela y no en el centro vélico. Hay una gran diferencia.

Si tu cálculas que en el centro vélico la vela está sometida a 100 kg/f más, eso no quiere decir que en la realidad eso suceda asi: esos 100 kg/f se reparten por toda la superficie de la vela, es más, si está bien trimada y sin turbulencias, el aire ejerce su fuerza en ambas caras de la vela y no en un solo punto en el centro.

En la realidad el efecto que se produce no es el mismo porque si aplicaramos toda la fuerza del viento sobre un punto central en la vela esta se rompería inmediatamente. No hay un punto en el que el viento ejerza toda su fuerza. Es imaginario, teórico, matemático... no real.

No hay que confundir los modelos matemáticos, utilisimos para ciertos cálculos, con la realidad.

Eso es física. No hay que confundir las matemáticas con la física.

:brindis:

PD Un ejemplo para quien le interesen estos temas: Imaginemos un edificio de 5 vecinos donde uno cobra 6.000 euros al mes y los otros 4 cobran 1.000. Si sumamos el total son 10.000 divididos entre 5 vecinos sale a 2.000. Muy bien, es la media, de media esos vecinos cobran 2.000 al mes y eso te puede valer para comparar con otras fincas o con gente que viva en el barrio o en otros barrios, puede ser utilísimo para ciertos estudios.... pero la realidad es que en ese edificio nadie cobra 2.000... ¡ya quisieran los de 1000 y al de 6.000 le dará la risa si le dices que de media cobra 2.000!
Pues eso, cuidado con estas cosas. El centro vélico vale para lo que vale en ciertos cálculos y es muy utili, pero en la realidad física no existe, es un modelo matemático, una media que imaginamos.

Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

Explicarlo así tampoco lo veo correcto, el centro vélico con esa fuerza puntual te dice que la diferencia de peso del aire (no recuerdo si era 100) equivale a 100 kg en ese punto y en la dirección que sea, es decir, si tiras con 100 kg en ese punto de la vela los esfuerzos que se transmiten a la jarcia y al barco son los mismos que la diferencia de peso del aire.. es decir, la sensación que percibimos, escora, tensión etc es la misma y es totalmente válido. Explicado con lo de los vecinos parece que no tiene nada que ver..

Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

Si hay corriente esta nos propulsa en su dirección, y al movernos tenemos viento aparente PROVOCADO por la corriente, igual que si vamos a motor , tenemos viento aparente PROVOCADO por el motor, y en ambos casos la energía sale de la corriente o del motor,no del viento aparente, el viento aparente es siempre 1 consecuencia de nuestro movimiento, jamás su causa.

Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

Lo de los vecinos es para hacer ver como puedes crear un número matemático que puede ser muy útil para ciertas cosas, pero que en la realidad no existe, como no existe ese vecino que cobra 2000 euros, tampoco el viento presiona en un punto central. Es un ejemplo, a mi me sirve para entenderlo pero entiendo que a otros puede que no.

tu puedes imaginar que la corriente de aire ejerza una fuerza sobre la vela en un centro, es útil para ciertas cosas como por ejemplo para calcular la resistencia que tiene que tener el mástil... pero en el mundo físico real no existe porque eso no pasa. El viento actua sobre toda la superficie de la vela y no solo sobre el punto central, y además no empuja sino que presiona y lo hace tanto en la cara de barlovento como en la cara de sotavento, porque los gases no son sólidos y no pueden empujar en un solo punto sino que presionan en toda la superficie y crean una fuerza que tiene una dirección pero que no es producto de una fuerza ejercida en un solo punto.

Cuando recurres a simplificaciones teóricas como esto del centro vélico, siempre te dejas fuera muchos detalles muy importantes, pero es que la física de las velas se explica mal en las academias nauticas desde el primer dia y se inculcan cosas erróneas en la mente de la gente que luego son muy dificiles de cambiar.

:brindis:

Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

A ver,si te pesas en 1 báscula, que te mide, el peso de las plantas de tus pies? O todas y cada 1 de las moléculas de tu cuerpo?

Pues es similar, en vez de sumar todas los vectores de fuerza de todas las moléculas y átomos de tu cuerpo,la báscula mide en el "centro " de tu peso (pies) y te da 1 número, no es tan complicado de entender

Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

Aqui sale una fórmula muy interesante que entiendo que los que agradeceis este post estais de acuerdo que es asi y es esta de La fuerza aerodinámica sobre la vela se calcula así:

𝐹=1/2 𝜌𝑉2𝐶𝐴 con la cual se calcula la fuerza de propulsión que genera la vela cuando desvia una corriente de aire. En esta fórmula tenemos p que es la densidad del aire, v2 que es la velocidad del aire en m/s, Cl que es el coeficiente de la vela y a que es el area en m2.
Esto lleva a un segundo punto muy interesante porque aqui mucha gente sigue creyendo que las velas funcionan por diferencia de presión.... si asi fuera, en esta fórmula debería aparecer algo asi como p1-p2, es decir, la resta de la presión de barlovento con la de sotavento porque segun decis eso es lo que crea la "sustentación" o la fuerza de impulsión de la vela... y sin embargo no vemos nada parecido, a pesar de que es la fórmula correcta, la que se usa en dinámica de fluidos, la que usan los ingenieros nauticos para calcular la resistencia de los mástiles segun la superficie de una vela, la que usan los ingenieros aeronauticos para calcular la sustentación de las alas del avión, etc... que curioso ¿verdad? a lo mejor es que la "fuerza" no viene de la diferencia de presión, podría ser, digo yo... la cuestión es que en los cálculos no se tiene en cuenta para nada la diferencia de presión... ¿por qué será?

:brindis:

Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

La cosa es más complicada. La vela funciona de forma completamente distinta en portantes que en rumbos cerrados. En ceñida y través se comporta como un ala, pero de aleta o de popa la formula a aplicar sería otra.

Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

Estamos totalmente de acuerdo en eso. Pero el viento "aparente" es el que incide realmente en la vela y podemos medir, y componiéndolo con la velocidad del barco, que también podemos medir con la corredera, obtenemos una cosa que siempre se ha llamado viento "real", que es el que se mediría si arriamos velas y paramos el barco.

Pero ese no es forzosamente el viento "geográfico", porque podemos estar en una corriente de 5 nudos. El viento real es la composición de los vectores del viento geográfico y el viento de corriente. Si o no?


Las electrónicas de los barcos funcionan así, miden un aparente y al componerlo con lo que mide la corredera te dan un "real". Con viento geográfico cero, pero metidos en una corriente de 5 nudos, el "real" serían 5 nudos, que nos permitirían navegar (con respecto al agua que nos ridea) y tener un aparente diferente, mayor que el real si nos ponemos a ceñir, como puede navegar un velero de radiocontrol en una piscina de un crucero que va a 15 nudos con viento geográfico cero.

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Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

Muy bueno el ejemplo de un velero de radiocontrol que navega en la piscina de un crucero que va a 15 nudos.

Este tema ya ha salido otras veces y creo que no acabamos de entendernos por que el hecho de hablar de "real" y "aparente" lleva a confusión.

La medición de la velocidad es siempre relativa y depende del punto que se quiera establecer como base para esa medición.

En realidad, la vela recibe energía porque hay un diferencia de velocidad entre el aire y la vela y no importa lo que cause esta diferencia de velocidad.

Si tomas como referencia el velero mides una velocidad diferente que si tomas como referencia el agua... pero es que el agua tambien se mueve y si hay corriente la velocidad sobre el agua que mide la corredera no es la misma que la velocidad geográfica sobre una carta que te la daría el gps.

A estas distintas velocidades les damos estos nombres por tradición de real, aparente, geográfico y lo que quieras, pero esto no son más que distintas medidas de la velocidad del viento según donde pongas la referencia. El viento "aparente" también puede transmitir energía a una vela si hay una diferencia de velocidad entre ambos, como es el caso de un velero de radiocontrol en la piscina de un crucero o un velero que se mueve a 5 nudos por una corriente marina. No importa lo que crea la diferencia de velocidad, importa que hay una diferencia y que eso hace que haya una transmisión de energía.

Entiendo que es lioso y hay que pensarlo bastante.

:brindis:

Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

Con la energía del motor del crucero y el marco de referencia es la piscina. Los veleros tienen como marco de referencia la tierra, queremos navegar de 1 punto a otro, no?

Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

Claro, con la energía del crucero y con respecto a la piscina.

Pero es que los tiempos del GPS son relativamente nuevos. Y no siempre navegas a la vista de costa o con posibilidad de posicionarte por los astros. Entonces, lo que conoces seguro es el viento que incide en tu barco cuando navegas, se le ha llamado aparente pero también podría haberse llamado efectivo, y con la velocidad conocida del barco sobre el agua, tal vez no conocemos otra, deducimos un viento que se llama real, pero que también se podría llamar deducido, aunque tiene de real que es el que mides cuando paras el barco.

Con esas referencias navegamos por estima, contando con un abatimiento, y cuando obtenemos una nueva posición fiable, por referencias a tierra o por posición por astros, averiguamos como nos afectó la corriente. El viento geográfico nos ha dado igual, si ha habido corriente no era igual seguro al que llamamos real, pero eran nuestras referencias y con respecto a ellas se navega.

Los tiempos han cambiado. Estamos posicionados por GPS todo el tiempo con respecto al fondo. Tenemos predicciones muy fiables que son de viento geográfico. Si a la electrónica le das posición respecto al fondo y respecto al agua, te calcula la corriente. Si quieres llegar de un punto a otro de la manera más rápida posible le das a un programa la predicción y las polares de tu barco y te dice la ruta más corta y los rumbos que debes tomar y hasta cuando has de rizar o cambiar vela de proa..las referencias han cambiado totalmente y el viento al que hemos llamado aparente solamente sirve para ajuste fino de las velas y para corroborar si las predicciones se cumplen o no.

Con esas referencias tiene más lógica llamarle viento real al geográfico, de hecho la gente lo confunde, y restarle importancia al viento que incide realmente en la vela y a la velocidad real sobre el agua..

Cada uno que lo entienda como quiera, me parece que no es tan difícil respetar la nomenclatura original, pero debe ser caso perdido en estos tiempos en los que un mensaje de dos párrafos ya es largo..

Buen día a todos!

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Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

La diferencia de presiones en ambas caras depende entre otras cosas de la forma del perfil y del angulo de ataque (que tampoco aparece en la formula) y van ambos incluidos en el coeficiente Cl del perfil. Por eso Cl es diferente para cada perfil y para cada angulo de ataque. O sea que en la formula si esta la diferencia de presiones y tambien el angulo de ataque que es fundamental y en la formula tampoco se ve. Buscar una formula en internet no te hace saber fisica.

La diferencia de presion en ambas caras cara se mide con sensores en los tuneles de viento y tambien en barcos reales. Los sensores no opinan, leen datos. Si hay una diferencia de presion en ambas caras de una superficie, esa diferencia genera una fuerza. Es sencillo de entender, fisica elemental.

En tu ejemplo de la comunidad de vecinos dices que la conclusion que sacariamos es que los vecinos cobran 2000€. En el caso de la vela seria como decir que en todos los puntos de la vela hay la misma fuerza y nadie dice eso.
La simplificacion de la comunidad de vecinos que pones serviria por ejemplo para calcular los ingresos de la comunidad que serian el resultado de multiplicar 2000€ (la media que en realidad no paga ningun vecino) por el numero de vecinos, y el resultado es exactamente el mismo que si sumas lo que paga uno a uno cada vecino, el de 6000€ y los de 1000€.
Las simplicaciones tambien requieren saber lo que se esta haciendo para no cometer errores.

Para hacer simplificaciones hay que entender lo que se hace y la base por la que se hace para que los resultados sean correctos.

Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

El GPS lleva con nosotros casi 50 años y popularizado hace más de 30, yo no lo llamaría "nuevo" y antes había Loran, y antes radiofaros y antes, sextantes. Y siempre hemos querido navegar de 1 punto de la tierra a otro.

Y volviendo al tema viento, el viento que nos da la corriente nos propulsa cero,les extraemos cero energía, lo que nos propulsa es la corriente.

Si ponemos 3 barcos, mismo casco, mismo desplazamiento, 1 con el mástil abatido, otro con mástil y mayor y otro con mayor , Génova y spi. Cual va a ir más rápido?

Y sí, si llevamos alguna vela tenemos cierta capacidad de escoger la dirección,pero también lo podemos hacer con 1 timón

Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

Me encanta el velero de radiocontrol que navega en un buque con piscina que navega por el mar, que tiene sus corrientes, que está en la tierra que se desplaza en el espacio alrededor del sol, que se desplaza en la galaxia cuyo centro es un agujero negro...

Como ejemplo para explicar la relatividad me encanta. Siempre se utiliza un tren y alguien corriendo o saltando dentro. ¿Por qué no un barco? :cunao::velero::velero::velero:

:brindis::brindis:

Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

Porque cuando ese barco con piscina en la que navega el velero de radio control acelera hasta llegar a la velocidad de la luz ya no importa el viento aparente ni el real.

Saludos, Oscar

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Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

Ahora te has equivocado. Viento geográfico cero, corriente de 5 nudos, echas una monda de plátano por la popa, puedes navegar contra el viento, tal vez con un aparente de 7, dejas atrás a la monda y la dejas a sotavento.

La energía es de la corriente, pero te la transmite moviendo el barco y a través del viento que te llega a las velas. También determinados barcos van más rápidos que el viento que reciben.

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Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

El timón en una corriente, sin velas, es absolutamente inútil.



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Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

"En tu ejemplo de la comunidad de vecinos dices que la conclusion que sacariamos es que los vecinos cobran 2000€. "

No es esa la conclusión. En ese ejemplo digo que hay un número matemático que se llama media aritmética que sirve para ciertos cálculos pero que en la realidad no hay ningun vecino que cobre 2000 euros.
Lo mismo pasa con el centro vélico, que no es más que un modelo matemático, una simplificación necesaria para los calculos al ser la vela flexible , y que es muy util y correcta para lo que se pretende, pero que en la realidad física NO EXISTE porque el viento no incide todo en un solo punto central sino en TODA LA SUPERFICE DE VELA, lo mismo que en mi ejemplo no existe el vecino que cobra 2.000 euros.


"Si hay una diferencia de presion en ambas caras de una superficie, esa diferencia genera una fuerza. Es sencillo de entender, fisica elemental."

El señor Euler no estaría de acuerdo contigo y por eso no se incluye la diferencia de presión en sus ecuaciones. No debe ser tan sencillo de entender cuando está explicado ya desde principios del siglo XVIII y todavía hay mucha gente que no lo entiende, incluso aunque sepa utilizar las fórmulas. Es dinámica de fluidos básica, pero ni es fácil ni es intuitivo.

No te preocupes, ya lo explicaré mejor en un post para el que lo quiera leer cuando tenga tiempo. No me importa que pienses que no entiendo nada ni sé nada de física elemental. Gracias a comentarios como el tuyo he entendido muchas cosas sobre todo esto, porque entender va más allá de saber aplicar fórmulas.

Suerte

:brindis:

Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

Y sin poner velas, también se aleja la piel de plátano, el simple rozamiento de casco y mástil es suficiente.

Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

Y para justificar que el velero se mueve sólo con aparente, debes introducir otra fuerza -la corriente - que és quien realmente lo propulsa.

Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?
 

Falso,casco, mástil, etc.. generan rozamiento.