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#1
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Esta es una cuestión que me ha planteado un amigo (él cree saber la respuesta) y mi solución es otra
Me ha sugerido incluso que lo plantee aquí, es que no se fía de mi respuesta, aunque me da la impresión que para mi el problema es muy concreto y él lo amplía a casos distintos aunque similares y los mete en el mismo saco.Imaginad: vamos en ceñida, tenemos el foque bastante cazado y la escota del foque pasa por la roldana del carro y es desviada hacia el winche donde la afirmamos. Tenemos que el cabo (escota) que parte del puño de escota y que es transmisor de fuerza de empuje y transversal del foque entra en la polea del carro con un ángulo de 30º respecto la horizontal en dirección del avance; y se desvía ya horizontalmente hacia el winche que está detrás donde queda sujeta. La pregunta es ¿esa fuerza de la vela que se transmite por la escota, dónde se aplica? ¿en la polea? o ¿en el winche? Ojo, no es como el caso de una polea en el techo para subir un peso, ni hay un montón de reenvíos detrás del carro del foque donde podamos dirigir la tensión en la dirección que se nos antoje. Se trata simplemente de un cabo con tensión que entra en la polea y sale por el otro lado formando ambos lados del cabo un ángulo de 150º (180º - 30º) De dónde tira la vela para mover el barco?? es decir: ¿dónde se aplica la fuerza para que avance del velero? (no todas en general, sólo el caso comentado) No pongo mi respuesta ni la de él para no condicionar a nadie. Gracias, y ronda general ![]() ![]() ![]() ![]() ![]()
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"Nunca te acostarás sin haber leído un post de La Taberna nuevo" Editado por Zephyros en 04-04-2011 a las 01:21. |
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#2
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pues yo que de estudios tengo pocos diria que se reparte el tiro, pero con un porcentaje muy superior en el winche.
veremos que opina alguien mas apañao porque lo mio es poco cientifico... saludos
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No hi pots perdre res, si vols podràs no pots perdre el temps, els dies s’estan acabant Viu la vida viu, no paris mai sent que cada respir és de veritat (Clepton) |
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#3
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Del catálogo de Harken (pág. 28), y si he entendido bien la configuración del recorrido de la escota, se saca que la roldana soporta un 52% de la carga soportada por la escota.
El winche soporta el 100% de la carga, creo. Pero puedo equivocarme... Esperemos más opiniones. Mientras, nos tomamos unas ![]() Editado por biker62 en 04-04-2011 a las 01:20. Razón: Error de concepto!!!!! :-( |
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Zephyros (04-04-2011) | ||
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#4
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Ojo! una cosa que quizás debiera haber dicho, ¿de dónde tira la vela para que el velero avance? es decir, está muy bien conocer la tensión que tiene que soportar cada elemento, pero ¿dónde se aplica la fuerza para que avance del velero?
Disculpas por no afinar bien la pregunta , lo pongo en el post inicial también.Gracias y copichuelas ![]() ![]() ![]() ![]()
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"Nunca te acostarás sin haber leído un post de La Taberna nuevo" |
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#5
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La escota tira del winche hacia adelante con una fuerza igual a la tension del cabo multiplicada por el coseno del angulo que forma el cabo con la cubierta. La fuerza que hace la escota en la polea tiene la dirección de la bisectriz del ángulo que forma la escota a ambos lados de la misma, es decir, hacia arriba y hacia atrás (imagínate que es la dirección en la que saldría disparada la polea si se rompiese su unión al carro de escota). Lo que pasa es que lo que tira la polea hacia atrás es mucho menos que lo que tira el winche hacia adelante. (que la polea tira hacia atrás lo compuebas viendo como se va hacia atrás el carro cuando lo dejas correr libre por el carril del escotero cuando la escota está en tensión)
Además la vela transmite el empuje también a traves del Stay a los puños de amura y de driza. Las proyecciones de estas fuerzas en el sentido de avance generan la propulsión hacia adelante, y la proyección en sentido lateral genera la escora y el abatimiento. ![]() ![]() |
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#6
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Si hablamos del foque, la fuerza de la vela se transmite a los dos puntos de anclaje del stay, a todos los elementos que soportan y guían la driza y a todos los elementos que soportan y guían la escota, digo yo.....
pa concentrarnos... |
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#7
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Bueno, sin tener ni p-idea, pero por alegrar el hilo.
La fuerza en las velas es perpendicular a las mismas. Vale, y ahora qué... ![]() Me parece que al final acaba todo el tiro en los obenques de barlo... por decir algo... Ala, que los sabios nos sorprendan |
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#8
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La vela "no tira" para que ande el barco
el barco avanza por la diferencia de velocidad de la corriente que se forma en barlo/sota de la vela y "aspira" el barco hacia delante Otro tema es donde ejerce fuerza la escota (que creo no es la pregunta)
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Manel - EA3CBQ Socio fundador Anavre n° 15 de Baja por en crisis económica ?? |
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#9
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Cita:
Efectivamente el barco avanza gracias a la componente horizontal de la fuerza creada por la diferencia de presión en ambos lados de la vela, que a su vez es provocada por la diferencia de velocidad de la lámina de aire que la recorre por fuera respecto la que la recorre por dentro (efecto Bernouilli que se puede estudiar en dinámica de fluidos). Una vez la vela es sometida a esa fuerza (que se puede descomponer en dos componentes uno transversal y otro longitudinal) y que estando distribuida por todo el trapo para su estudio es lo mismo trabajar con la resultante que está aplicada en el centro vélico, esta fuerza es transmitida a la estructura rígida del barco. Si fuera un asimétrico se transmitiría en tres puntos que son los tres puños: el de driza, el de amura y el de escota. Nos fijamos en el de escota, y la tensión la transmite la escota que pasa por la polea del carro con un ángulo menor de 90º (ej:30º) y se transmite horizontalmente al winche donde tras una vuelta la cazamos en la cornamusa de escota que está detrás. La pregunta es precisamente la segunda que haces y deshechas. ¿dónde ejerce, o se aplica, la fuerza la escota para que la vela pueda transmitir esa fuerza generada por la diferencia de presiones en el centro vélico? La componente transversal de la fuerza resultante en el centro vélico será responsable de la escora y del abatimiento como Icarus apuntaba anteriormente, la otra, la longitudinal será responsable del avance, y me atrevería a decir que existe otra componente vertical que tira del barco hacia arriba como si la vela fuera una cometa también realiza empuje ascendente que es neutralizado por el peso del barco. ![]() ![]() ![]() ![]() ![]()
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"Nunca te acostarás sin haber leído un post de La Taberna nuevo" Editado por Zephyros en 04-04-2011 a las 02:40. |
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#10
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Cita:
Todas esas fuerzas se transmiten por los hilos de la vela: tramas y urdimbres en tejidos clasicos, o bien en filamentos individuales en tejidos tipo 3DL. El velero los coloca de forma que dichas fuerzas no modifiquen la forma de diesño de le vela, y que las tensiones se acumulen en los tres puños. El gratil se tensa como efecto de la tension entre el puño de driza y de amura, como en cualquier vela (es asi en todas, mayor, foque y spis). Las tensiones que genera la vela se reparten entre los tres puños, y estas tensiones se suman a las que nosotros le hemos aplicado: tension de driza y tension de escota. Las cargas que producen las velas (dependiendo de la intensidad del viento, claro) suelen ser menores que las que nosotros aplicamos. Pongamos numeros: un barco de crucero de 40 pies, con 10 nudos de viento real y navegando a 45 grados (ceñida) genera en total una fuerza de unos 1300 N hacia adelante (eje X) y unos 3500 N hacia el costado (eje Y). Esto hace una fuerza de unos 3700 N. Pongamos que el foque genera un 40% de esa fuerza (como ocurre en este ejemplo, un foque de 33 m2), tenemos unos 1480 N (unos 150 Kg, para tener una referencia mas habitual) que son los que se reparten entre los tres puños. En el caso de la ceñida, una buena parte tira de la escota, y otra tira de los puños de driza y amura (que como digo, ya vienen pretensados y el efecto es mucho menor). OJO: esto son las cargas estaticas. Las dinamicas son mucho mayores, facilmente en factor de x 3, ya que aqui se combina la energia transferida por la ola en los mivimientos de cabeceo (producen grandes aceleraciones ==> fuerzas). La tension que soporta la escota se ira repartiendo entre los distintos elementos segun fuerza y angulo con el que trabajen, como ya comento alguien con anterioridad. Bueno, unas ronditas de cafe mañanero
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Zálata - Dehler 34 jSDN Software de Diseño Naval RaceMate Software de Regatas y Navegación |
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Zephyros (04-04-2011) | ||
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#11
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Para lo que tu te refieres, tira del carro.
Aunque la escota este fijada a un winche o a una cornamusa, el carro desvia la direccion de tiro. Esa polea del carro se comporta igual que una polea simple sujeta en un techo para elevar un peso. Aunque la fuerza para elevarlo la haces tu desde el suelo, el peso y tu tirais de la polea. Si el peso a elevar es de 10 Kg, tendras que aplicarle una fuerza de otros 10 Kg para elevarlo, por lo que la polea tendra que soportar 20 Kg. El winche sirve para tirmar la vela, pero la escota podria ir sujeta directamente al carro y rendiria lo mismo, si no fuera necesario trimar de vez en cuando. un saludo. ![]()
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Las criaturas de la luna huelen y rondan las cabañas. Vendrán las iguanas vivas a morder a los hombres que no sueñan. |
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Zephyros (04-04-2011) | ||
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#12
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Cita:
Y como he explicado antes, la escota no soporta toda la fuerza producida por la vela (aunque gran parte si).
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Zálata - Dehler 34 jSDN Software de Diseño Naval RaceMate Software de Regatas y Navegación |
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Zephyros (05-04-2011) | ||
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#13
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Cita:
![]() Es decir, en el esquema que pongo él dice que la polea es la que tira en todos los casos y todas las alternativas son equivalentes ![]() Espero tener tiempo para cálculos esta noche, para poder demostrar matemáticamente que no es así, pero a simple vista ya se va viendo. En mi opinión la carga es completa sobre la roldana cuando el reenvío alcanza y supera los 90º (casos A y B). A partir de este caso ya podemos hablar de un sistema similar a la polea que cuelga del techo, antes no (C y D). Bueno ya sabéis mi opinión. El problema no lo ampliéis al resto de la vela y del barco, aislad la escota del foque, la polea del carro y el winche, y pensad en ese subsistema. Como se ha dicho no es lo único que "tira" del barco, pero es la parte que estamos analizando. Icarus, me encanta tu respuesta, sin desmerecer al resto. Tened en cuenta que el winche realmente está fijado a la misma estructura que la polea, ambos son elementos fijos (es que en el dibujo cuesta representar eso sin enmarañarlo) ![]() ![]() ![]() ¿son equivalentes las 4 opciones? ![]() Nota: el ángulo al que me refiero es el que forman la prolongación de la escota entrante con el cabo saliente de la polea, es decir por ejemplo la barra que he dibujado para sujetar la polea y la escota saliente de la misma. ![]()
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"Nunca te acostarás sin haber leído un post de La Taberna nuevo" Editado por Zephyros en 04-04-2011 a las 12:28. |
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Icarus (05-04-2011) | ||
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#14
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Cita:
![]() ![]() Ay, la física del bachillerato ![]() ![]() Dado que el sistema permanece en reposo relativo (ningún elememento, winche, puño y roldana se mueve respecto a los otros), aplicamos la 2ª ley de Newton ![]() que nos dice que la suma vectorial de fuerzas debe ser igual a 0 para que el sistema permanezca en reposo (o en equilibrio)![]() Así, en el caso A, la polea efectúa una fuerza de sentido vertical hacia arriba con una intensidad igual a la suma de la fuerza de la vela y el winche. En el caso B, la fuerza es oblicua hacia arriba y la izquierda para compensar la componente vertical hacia abajo que supone F y con una componente horizontal para compensar la fuerza W. En el caso D, donde prácticamente solo existe componente vertical, será el winche quien compense la fuerza de la vela. Saúdos y perdón por el rollo ![]() ![]()
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Una enorme ola espumosa salió de la bruma; se venía sobre el barco, rugiendo con salvajismo, y en el afán con que se precipitaba parecía tan terrible y escalofriante como un loco blandiendo un hacha. El negro del Narcissus. Joseph Conrad |
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Zephyros (04-04-2011) | ||
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#15
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1º.-Para mover el barco la vela tira de la roldana.
2º.-A partir de la roldana la fuerza se descompone en dos: |
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#16
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1º.- Para mover el barco la vela tira de la roldana del escotero.
2º.- A partir de la roldana la fuerza se descompone en dos: A) Una en dirección al winche, con el punto de aplicación en la roldana, y que es la que aguanta la escota en este tramo entre roldana y winche. B) Otra que con punto de aplicación en la roldana va hacia la cubierta en una dirección cuya línea esta comprendida en el plano que forma el primer y el segundo tramo de la escota. Tanto la fuerza A) como la B) son menores que la que tira del puño de escota. Y para una misma fuerza de la vela en el puño de escota, varian en funcion de la posición de dicho puño. |
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Zephyros (04-04-2011) | ||
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#17
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Literalmente de mi amigo:
A lo mejor no está bien formulada la pregunta. La cuestión no es si la polea de reenvío y el winche soportan tal o cual tensión La pregunta es ¿en qué punto del barco se aplica la fuerza de la vela para producir el movimiento del barco? Dicho de otro modo, si sustituimos la vela por tres cabos atados a un helicoptero, (por ejemplo), ¿en qué puntos habría que amarrar esos cabos para que produjesen el mismo efecto de la vela? Ojo, que no hablamos de qué carga soporta cada uno ni en qué dirección se aplica, ni qué proporción de tensión, ni nada de eso. Se trata de indicar qué punto sería el adecuado para producir el movimiento del barco. ... el punto desde el que "tira" la vela es la primera polea que encuentra la escota y que esté anclada al barco. Creo que sigue sin mirar mis dibujos, y no tiene en cuenta que una cosa es donde se aplican las fuerzas y otra que usemos sistemas de fuerzas equivalentes para producir el mismo efecto. Al igual que si calculamos la Resultante de todas las fuerzas y la aplicamos al centro de masa, no es una fuerza real, es una fuerza suma vectorial de todas que nos permite estudiar el sistema simplificando. Lo mismo hace trasladando la componente horizontal que soporta el winche a la polea, el comportamiento sería el mismo evidentemente, pero ya puedes poner una polea gorda y bien anclada para que lo soporte todo si quitas el winche y afirmas en ese punto. Qué me decís??? todavía hay diferencias de opiniones ![]() ![]() ![]()
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#18
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Cita:
![]() ![]() Es que puedes enganchar el helicóptero donde quieras y según como orientes el tiro, el efecto será el mismo. Dicho de otra forma, la vela tira de los tres puños por el traslado de la fuerza vélica a través del tejido hasta dichos puños. De hecho, si llevas la escota directamente en la mano, sin pasar por polea ni winche, son las suelas de tus zapatos, las que por fricción, harán parte del esfuerzo de empuje. No sé, empiezo a no entender la pregunta ![]() es como pretender deducir cual de los muchos cabos de un paracaídas es el que sujeta la objeto, son todos solidarios, repartiendo el esfuerzo según la geometría de cada caso. ![]() Saúdos ![]()
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#19
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Vamos, sin ser demasiado listo, me pongo yo también al asunto.
En el dibujo a) de zephyros, la roldana soporta el doble de la fuerza a la que están sometidas las escotas. Hasta ahí parece que estamos todos de acuerdo. En el dibujo b), la roldana soporta la misma fuerza que soportan las escotas. En el C y el D, la roldana soporta menos fuerza que las escotas, y tanto menos cuanto menor sea el ángulo que forma la escota al pasar por la roldana, hasta que al llegar al punto de ángulo cero grados, la roldana soportaría esfuerzo 0. Así pues, si la roldana solo soporta parte del esfuerzo, digo yo que el resto tendrá que soportarlo el winche.
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Regalo barras portaequipajes para un Citroen Zx. Están en Valencia |
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Zephyros (04-04-2011) | ||
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#20
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Cita:
Creo que lo que es una simplificación usando un sistema de fuerzas equivalente lo confunde con los puntos reales de aplicación de esas fuerzas, pero oye, lo mismo me equivoco y lo bueno es que la gente piense de dónde tiran sus velas ¿no? creo que esto tendríamos que saberlo todos ![]() ![]() ![]() ![]()
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#21
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de donde está sujeta.........op¡¡¡¡¡
Un saludo. |
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#22
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Cita:
![]() ![]() Pues no quiero parecer evidente, pero las velas tiran por sus puños de los elementos de jarcia que sujetan éstos. Por esa razón los puños están reforzados Saúdos ![]() ![]()
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#23
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El puño de escota del foque tiende a ir hacia arriba, hacia adelante por las diferencias de presiones, y a abatir. Quien recibe la mayor carga es el winche, fuerza de avance. La polea se encarga de "dirigir" tensiones, y compesar la fuerza vertical y la de abatimiento que son mucho menores que el de avance.
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la tierra no es un regalo de nuestros padres; es un préstamo de nuestros hijos |
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Zephyros (04-04-2011) | ||
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#24
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Cita:
En mi anterior comentario matizar que he hablado de reacciones en vez de acciones. Si nos ceñimos a las acciones son: A) fuerza en la línea roldana winche y dirección contraria a este B) Otra que con punto de aplicación en la roldana tira de la cubierta... |
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#25
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![]() El tiro del génova se reparte en: - El tiro de la zona de la relinga, se transmite por el stay y la driza al palo por arriba y al anclaje del stay por abajo. El del palo a su vez se transmite por los obenques a sus anclajes, (y según la configuración del aparejo, y gracias a las crucetas, los de sotavento pueden recibir también carga), a la base del palo, y por el back al anclaje de popa. El de la driza parte va al palo (compresión, por eso en algunos barcos de regata largas las velas se anclan arriba, para quitar compresión al palo) y parte a la cubierta por los reenvíos y winch del piano. El puño de amura transmite directamente a su anclaje en cubierta o a través del enrollador al anclaje del stay. El puño de escota transmite a través de la escota y parte se transmite a la roldana y a través de esta a todo el carro (si es de una pieza), y parte al winche. Esas fuerzas son "tridimensionales" y tienen componentes que ayudan al movimiento del barco y componentes que no. Por ejemplo, la fuerza "hacia adelante" en el winch de driza se contrarresta por una fuerza igual y contraria "hacia atrás" en la polea de pie de palo. Es por la complejidad de calcular todas esas componentes y aplicarlas debidamente, que los sistemas se "reducen" a una fuerza aplicada en el centro de aplicación de fuerzas, y a un momento (par), ya que el resultado sobre el conjunto es teóricamente el mismo y permiten analizar un sistema que de otro modo sería demasiado complejo. Aislar las partes pude dar lugar a interpretaciones erróneas. Por ejemplo: - si mi escota va del puño a la polea del escotero y de ahí al winch, parece claro que el tiro se produce en el winch, y este tira hacia adelante, no? - ¿Y si paso la escota de la polea del escotero a un reenvío a popa del winch, y de ahí a este? ¡Caramba! ahora la escota tira hacia atrás!!! Tranquilos. Solo hemos metido un nuevo elemento en el sistema, y es la polea de reenvío de popa la que está sufriendo una tensión hacia proa importante. Básicamente igual a la suma de la que antes tiraba del winch hacia adelante mas la que ahora tira de este hacia atrás. Por eso las poleas de reenvío sufren tanto...Así que la respuesta creo que es...todos aguantan, cada uno su parte. El empuje de las velas se transmite al casco por los anclajes del stay, back y obenques, base del palo, y anclajes de las escotas. Como trabaja cada uno y cual es el que mayor aporta la movimiento hacia adelante?....eso ya es mas complicado de definir exactamente, y diferente para cada rumbo y condición de viento. Mas intuitivo en una popa, menos en una ceñida, donde además influyen también, y mucho, las fuerzas en la carena. En un barco sin orza de algún tipo, por mucho que tire la escota del winch, el barco se mueve de costado... ![]() Edu.
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