Pregunta de física para navegantes a vela
 

:brindis::brindis: que corran las birras o lo que sus mercedes plazcan

Os dejo aquí una curiosa pregunta de física elemental, que me ha parecido divertida por las posibles respuestas que pueden aparecer:

Ahí va eso:

¿Sería posible que los tripulantes de un velero lo hiciesen avanzar, en un día sin viento, haciendo llegar a la vela el aire procedente de varios fuelles o ventiladores instalados en cubierta?

Salud y buenos vientos :pirata::pirata:

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

si...

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Incluso sin vela...
https://ichef.bbci.co.uk/news/1024/c...pa-4836148.jpg

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Una ronda:brindis:
Cuando se usa un fuelle se aplica la ley de Pascal que dice que la presión se ejerce en todas las direcciones con igual intensidad. En un reactor, por ejemplo, la presión "útil" es la que se ejerce en la pared opuesta a la salida de gases.
Si quieres usar un fuelle para mover un barco tendrás que arriar las velas y soplar hacia popa.

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Si es soplando a las velas para que trabajen como portantes, la fuerza ejercida por el ventilador o fuelle sobre la cubierta del barco a la que estaría sujeta sería igual a la fuerza del aire expulsado, que si llegase neto a las velas, una restaría a la otra y quedaría en cero.
Si fuese soplando a las velas para ejercer un viento aparente de ceñida, las dinámicas son distintas, se podría llegar a crear un vacío en el lado opuesto de la vela, al igual que sucede cuando se navega en ceñida, de tal manera que produjera empuje positivo de la embarcación, pero tal sería el viento que sería necesario producir que, como indican los cofrades Paco y Bertie, sería mejor colocar el ventilador hacia popa.

:brindis:

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

:meparto::meparto::meparto::meparto: muy bueno

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

O, lo que es lo mismo: nadie se levanta del suelo tirándose del pelo

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Una versuón diferente de este dilema:
En un río con corriente, pongamos tres nudos, y sin viento, un velero baja arrastrado por la corriente produciendo un viento aparente en contra de casi tres nudos. ¿Qué opciones tiene para aprovechar este viento aparente? :nosabo:¿Puede remontar la corriente?:nosabo:¿Puede cruzar el río? :D:D

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

:cid5::cid5:

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Cuando leo ciertos hilos, cada vez tengo mas claro que estamos navegando poco. :cunao::cunao:

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Navegar a vela sin nada de viento, lo veo difícil; pero navegar a vela mucho más rápido que el viento del que nos servimos para ello es algo ya logrado hace tiempo.

https://en.wikipedia.org/wiki/High-performance_sailing


:brindis:

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

:cunao::cunao::cunao::cid5::cid5::cid5:

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

:cunao::cunao::cunao:tenemos un tiempo algo desagradable para salir a navegar :borracho::borracho: el anticiclón que ya no nos quiere:burlon:

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Correcto. Aquí tenemos el ejemplo terrestre

https://www.mibrujula.com/wp-content...-empujar-2.jpg

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

:brindis::brindis:

Muy impactante, cofrade Bertie, pero no vale esa respuesta: "...haciendo llegar a la vela el aire procedente de..."

El ejemplo que tu pones sería la solución a otra pregunta. Y evidentemente no sería sobre un velero.

Pero la foto es magnífica:cid5:

:pirata::pirata:

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

:brindis::brindis:

:cid5::cid5::cid5:

"...como indican los cofrades Paco y Bertie, sería mejor colocar el ventilador hacia popa..." pero ni sería un velero ni contestan a la pregunta original

:pirata::pirata:

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

:brindis::brindis:
efectivamente cofrade, llevo en seco más de tres meses:meparto:


:pirata::pirata:

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

:pirata::pirata:

Intentando ceñir y usando dos superficies vélicas (mayor y foque) para crear un vacio?
..pero como dice el cofrade Joanet78, ...no lo veo así a bote pronto muy útil, dada la poca intensidad del viento aparente que indicas, ...

Hay otra solución?:confused:

:pirata::pirata:

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Claramente, es posible navegar a vela sin viento, solo hace falta una corriente y un caña sensible..... Si es bueno de verdad es capaz de ganar a la velocidad de la corriente.... ..... O un niño sobre un Optimist experimentando pumping sobre su vela.....la mayoría de los patrones de Optimist tienen más talento para la vela que la mayoría de patrones de cruceros.....

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Lo tienes mal entendido..... Pascal se refería a un mismo fluido... Y en la nav a vela intervienen dos fluidos, distintos por diferentes, agua y aire..... Por ello es muy fácil hacer avanzar un velero sin viento a base de movimiento pendular transversal..... La orza en combinación con la mayor (pumping) hacen avanzar desde un Optimist (como saben y conocen los niños a partir de los seis años), un dragón de 8,90 de eslora y 1700 kg bajo el agua o un two tonner con una buena tripu en la bocana con hambre y sed tras una divertida regata...... Piensa un poco antes de escribir,!!!!!, sin acritud compañero pero no cites a Pascal si el juego transcurre entre dos fluidos..

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Prueba de dejar la cabeza caída.... Ahora agárrate por los pelos y prueba de levantar la cabeza. Con tu propia mano sobre tus propios pelos...... A que se levanta????.........

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Se hizo la prueba en un programa de "Los cazadores de mitos" (Mythbusters) y se demostró empíricamente que no funciona.

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

La pregunta era:
OK, he omitido la parte de 'haciendo llegar a la vela', pero lo demás es válido :D. Es la 2ª ley de Newton. Si los ventiladores se orientasen hacia la vela, esta neutralizaría una parte (pero no toda) de la fuerza de reacción que producen los ventiladores, con lo que la embarcación iría hacia atrás. Si arrías la vela, se movería hacia atrás más rápido aún. Y si inviertes los ventiladores, empujarán al barco hacia adelante, como el de la foto.

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Totalmente de acuerdo con el cofrade. Dejo enlace de un experimento que lo demuestra, aunque es un carrito, el resultado no cambiaría. Una ronda de mi parte.
https://youtu.be/C-Gp98VtARM

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

:brindis::brindis:

Completamente de acuerdo, originalmente esa pregunta estaba en un librito de fisica de la eso, pero reconozco que tanto con los fuelles como con los ventiladores (jajajaja me pongo uno de esos del overcraft ese en mi casa y salgo volando por la ventana) poniéndolos simplemente mirando pa popa dan impulso al barco, sea velero o no
:velero: :barcopapel:

:thumbup::thumbup:

:pirata::pirata:

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Hombre, es hilar muy fino. Si es un velero, lo es aunque tenga ventiladores. Tal vez con algun prefijo al nombre, no sé, si un motovelero es un velero motorizado, eso sería... ¿un ventilavelero? :cunao: :cunao: :cunao:

:brindis:

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Aquí os dejo un enlace de un experimento que demuestra que las fuerzas se contrarrestan y el velero no se movería.
https://youtu.be/C-Gp98VtARM
Pero aquí otro en que lo contrarresta pero por la forma de la vela lo impulsa hacia adelante.
https://youtu.be/fs7gXW6AHjc
Es decir ni lo primero, ni lo segundo, sino todo lo contrario. Al igual me instalo un ventilador tipo barca de pantano de los yankies orientado hacia las velas, para cuando me falte el viento.
Una ronda para todos del mejor ron.

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Bien visto. La conclusión es que si el ventilador soplara contra una vela de tal manera que esta expulsara el aire hacia popa, o sea, no funcionase como una bolsa que atrapa el viento para moverse con él, sería como si el ventilador estuviera enfocado hacia popa. Ahora nos queda probar si con un ventilador suficientemente grande soplando hacia un espí conseguiríamos esto.

:brindis:

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Las velas de los barcos "funcionan" porque de ellas sale aire hacia atrás, directamente (o mayoritariamente) hacia popa: es decir: funcionan como un ventilador.

Esto es así en todos los rumbos excepto en el rumbo de popa redonda, donde el movimiento se debe al empuje directo del viento sobre la vela justo en el sentido de movimiento del barco. Es por esto que en este rumbo el viento aparente es 0 y no se necesita orza.

Para que el aire incida en la vela y esta lo pueda desviar efectivamente hacia atrás evitando el efecto de empuje en el sentido del viento (evitando que el barco abata, que es lo que realmente ocurre en popa redonda) necesitamos la orza.

En los videos se ve claramente que esto es así. El cochecillo con "vela de metacrilato" no funciona porque el aire no sale desviado hacia atrás y el empuje hacia adelante se cancela con el empuje hacia atrás del propio ventilador.

Sin embargo, el cochecillo con vela "fiambrera de aluminio" si desvía el aire hacia atrás debido a los bordes de la fiambrera, y por esto avanza.

En el caso de los aviones, es lo mismo: los motores impulsan hacia adelante el avión pero con esto "sólo" se consigue el viento y el moviemiento pero no la sustentación (volar). A parte del viento auto-fabricado, los aviones despegan contra el viento (en todo caso, nunca con viento de popa) para tener aún más viento. Pero ahora, el avión necesita las alas para que desvíen el viento con un cierto ángulo hacia abajo y es esto lo que le produce la sustentación. No sirven todos los ángulos (ángulo de ataque del ala) de deflección del viento (aparente) en las alas de los aviones. Si es demasiado poco o demasiado grande, el avión entra en pérdida (cae) aunque ponga los motores en TOGA (tope gas, TOGA en realdiad es take off/go around, plena potencia para entendernos).

Todas esas teorías sobre que la forma del ala (o las velas) provoca una velocidad del aire distinta en cada lado son FALSAS. Lo demuestra el hecho de que hay aviones con alas absolutamente planas (iguales en ambas caras) y que aviones con la típica forma alar alabeada pueden volar cabeza abajo.

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

No soy físico ni entiendo muy bien tú pregunta.
Lo que si te puedo decir es que en barcos que foilean o barcos muy ligeros que planean, es magia potagia que con un pequeño impulso de ola o de pumping con la vela el barco o "artefacto de playa" sale volando con un aparente y un ángulo de bajada que es difícil de creer si no lo vives.

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Así es. Este es un buen resumen del rollo que he soltado antes.

O consigues desviar aire hacia atrás (ceñida, través y largo) o dejas que el viento te empuje (popa).

Un ventilador *dentro del barco* contra un espí perfectamente centrado no funcionará a no ser que fuera mínimemente rígido para enviar aire hacia atrás.

Un ventilador *dentro del barco* contra un gennaker cazado a un banda podría funcionar si el aire entra por el grátil y sale por la baluma.

Por tanto la respuesta a la pregunta original

¿Sería posible que los tripulantes de un velero lo hiciesen avanzar, en un día sin viento, haciendo llegar a la vela el aire procedente de varios fuelles o ventiladores instalados en cubierta?

Es SI. Hay que poner el ventilador para simular rumbos de ceñida, un descuartelar, de través y a un largo. De aleta, funcionaría muy muy mal y de popa redonda claramente NO.

Fijaos que simular un rumbo de ceñida con un ventilador sobre el barco es tenerlo prácticamente dirigido hacia atrás y funcionaría perfectamente.

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Está claro que orientando el chorro del ventilador hacia proa a modo de portantes no funciona, ya que la reacción transmitida en cubierta empuja hacia popa.

Peeeero, en mi opinión SI que funcionaría montando el ventilador en una amura y enfocando el flujo hacia la vela, a modo de ceñida. En este caso se sumaria el empuje directo del ventilador hacia delante (foto overcraft) más la succión generada en la vela.

Salut.

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Aparte del sumatorio de fuerzas hay que tener en cuenta la conservación del momento lineal

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

:brindis::brindis:

Creo que entre todos los cofrades el problemita está resuelto. Y el resumen puede ser ese: si el flujo de aire generado contra la superficie vélica tiene una componente que pueda crear succión, es posible que haya avance y si el flujo de aire se dirige hacia popa lo hay seguro.

El objeto de la preguntita de marras se ha cumplido sobradamente y como siempre en este foro uno sale sabiendo más que cuando entró.

Gracias!!

Estáis todos invitaos a una ronda. Tabernero, sea generoso al llenar las copas:brindis::brindis:

:pirata::pirata:

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

:brindis:

De todas formas, insistir en que el efecto "succión" es erróneo.

En rumbo de popa redonda la masa de aire (viento) y el barco se mueven solidariamente y por ello el aparente es 0. Idealmente, no hay flujo de viento en ninguna de las caras de la vela.

En los otros rumbos, sí hay flujo de aire en la vela (del grátil a la baluma). Pero la teoría esta que el aire que se separa en el grátil debe llegar al mismo tiempo a la baluma no es cierta, no tiene porqué hacerlo.

El efecto es que la vela, al deflectar el aire hacia atrás se comporta como un ventilador. Sí es cierto que entonces la presión en sotavento de la vela (lado de la lanita roja si estamos amurados a estribor) es menor que la de barlovento (lanita verde amurados a estribor) y desde un punto de vista relativista uno puede considerar que la presión mayor en la parte posterior del barco que en la delantera y que eso lo impulsa o que la presión menor en la zona de amura-proa es menor y eso lo "succiona". Pero el motivo sigue siendo el efecto ventilador de la vela al desviar el viento y no abatir por él gracias a la orza, no por la diferencia de velocidad de los flujos de aire en ambas caras de la vela.

Es decir, las velas segurían funcionando aunque fueran totalmente planas (no digo que funcionen exactamente igual). De hecho ¿para qué son los sables? para conseguir aplanar la vela. ¿Por qué vuelan los aviones de papel, si sus alas no tienen forma alabeada sino que son prácticamente planas?

En fin, :brindis:

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Sin entrar en formulas sería mucho menos eficiente que soplar el aire directamente a popa y navegar sin velas. La imagen que te pasan del aerodeslizador de hecho nos da una pista muy buena en este sentido. Si fuera más eficiente soplar a las velas el aerodeslizador tendría velas. Si además el rumbo fuera en empopada, no habría movimiento porque las fuerzas se restaría. Todo esto sin pensar en las formulas, pensando en ellas quizá nunca habrií movimiento soplando hacia las velas.

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

Para quienes quieran explicaciones más detalladas y mejores que la mía ercomiendo esta entrada de "La pizarra de Yuri", un grandísimo divulgador con otros temas muy interesantes:

http://www.lapizarradeyuri.com/2010/...uela-un-avion/

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

[quote=Garbinet;2267461] Es decir, las velas segurían funcionando aunque fueran totalmente planas (no digo que funcionen exactamente igual). De hecho ¿para qué son los sables? para conseguir aplanar la vela. ¿Por qué vuelan los aviones de papel, si sus alas no tienen forma alabeada sino que son prácticamente planas?.

Amigo garbinet, con velas planas como tablas solo conseguirías navegar a partir de un elevado rango de fuerza de viento.....de verdad crees que los aeronáuticos de North o Quantum, están dando vueltas a la idoneidad del perfil de una vela porque no han leído el articulito que citas del rincón del vago....., o de Yuri.... y no, estas equivocado, los sables no sirven para aplanar las velas..... Mirate la vela de un junco.....a Yuri le vendría bien leer aerodinámica de la vela del Dr. Curry.....

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

[quote=vent;2267479]Puedo entender que creas a pies juntillas en la teoría errónea que es el efecto de Bernouilli (la diferencia de velocidad del aire entre ambos planos de un ala o de una vela) el que proporciona el impulso a los barcos o la sustentación a los aviones porque es vieja y muy extendida. Marginalmente sí es cierto que puede aportar sustentación/impulso, pero es falsa como principal motivo porque no es capaz de explicar porqué las superficies planas también general sustentación (esto está demostrado) o porqué los aviones pueden volar invertidamente teniendo en este caso el perfil al revés (y esto también está demostrado).

La cosa no es desde luego tan simple: hay 3 efectos que contribuyen y que no son en absoluto excluyentes sino complementarios:

1) el de Bernouilli (diferencia de velocidades, totalmente insuficiente)
2) el de acción-reacción (llamémoslo Newton) producido por el impacto del aire en el ala/vela
y 3) el del desvío del aire (en inglés "downwash") y que sería el efecto ventilador como se puede ver perfectamente en el segundo video que se ha citado (en el que el recipiente/vela de alumnio deflecta el aire del ventilador hacia atrás, y que equivale a reemplazar el recipiente por el ventilador encarad hacia atrás).

Aquí hay un artículo de Scientific American al respecto que coincide en el fondo con lo que explica el blog que he citado
https://www.scientificamerican.com/a...ay-in-the-air/

Saludos.

Sin acritud, con el debido respeto y sin animo de ofender: las falacias "ad hominem" y "ad verecundiam" que usas, lo siento pero no sirven para discusiones científicas.

Te pongo un ejemplo de falacia "ad hominem" contra Manfred Curry:

se autoproclamó descubridor de un fenómeno pseudo-científico, por tanto ¿vamos a creernos lo que nos cuenta este hombre que hizo mala ciencia?

Honradamente: la verdad/falsedad de lo que diga en su libro sobre las velas no depende de sus mentiras pseudo-científicas sobre la geobiología (https://en.wikipedia.org/wiki/Geobio...pseudoscience))

https://en.wikipedia.org/wiki/Manfred_Curry
An accomplished athlete and yachtsman who represented the U.S.A. at the 1928 Amsterdam Olympic Games[2], he sailed more than 1400 regattas[3][4] many of which he won.[5] In later life he worked as a doctor specialising in bioclimatics[6] and became the self-proclaimed discoverer of the pseudoscientific phenomenon of "geomagnetic lines" or "Earth radiation" (ger. Erdstrahlen) called the Curry Grid.

Re: Pregunta de física para navegantes a vela
 

La succión generada por diferencia de velocidad en un perfil alar genera muuuucha más fuerza que el efecto acción-reacción. Por eso las alas y velas tienen forma y no són tablones.

Demostración:
De la ecuación de Bernoulli se desprende que:
Presión dinámica=1/2 densidad x velocidad al cuadrado

En un perfil alar (o vela) dónde el extradós sea un 20% más largo que el intradós, la diferencia de velocidad sería también del 20% a favor del extradós.

Si se trata de una vela recibiendo el aire a 10m/s (aprox 20 nudos):
Presión en intradós = 1/2 x 1,2 x 10^2 = 60 Pa
Presión en extradós =1/2 x 1,2 x 12^2 = 86 Pa
Diferencia de presión = 26 Pa = 2,6 kgf/m^2

Eso es, para 100m2 de vela (mayor+genova) tendríamos una fuerza de sustentación de 260kg ... not bad

Salut.