Vela ¿Qué deducimos de esto?

[Garbinet]

Videos juntos

Viento por la amura: de ceñida.
Vela plana
Vela entre 30º y 35º.
Sin viento en sotavento
El "barco" avanza (aquí he necesitado mayor superfície vélica y unas buenas orzas).




Viento de través
Vela plana
Vela a 45º
Sin viento en sotavento
El "barco" avanza




Conclusión:

Los barcos no avanzan por la diferencia de velocidades barlovento-sotavento o una menor presión en sotavento (equivocación 1, equivocación 2, equivocación 3).
Estos efectos existen pero contribuyen poco. Los videos muestran que son de hecho innecesarios, puesto que la maqueta avanza con cero viento en sotavento.

Los barcos avanzan porque la vela desvía el viento hacia popa. El efecto neto equivale a tener un ventilador en el mástil apuntado a popa (video, imagen, video).

En los videos se ve que el avance es posible utilizando deflexión solamente en el lado de barlovento. En el caso real (gracias Oscar) y con el perfil adecuado, tanto barlovento como sotavento deflectan el aire hacia popa.


El efecto suelo (que incrementa la sustentación de los aviones) corrobora que es el flujo de aire que sale hacia atrás (barcos) hacia abajo (aviones) el responsable: dado que el suelo, obviamente, es sólido; el flujo tiene más sustentación.

Finalmente, un indicio: no es casualidad que cuanto más ceñimos (más nos acercamos al viento), la vela esté más cazada (menos abierta) porque el ángulo para deflectar el viento a popa es menor: en ceñida el viento "casi" ya va hacia popa. Igualmente: si tenemos viento aparente de través, el ángulo de la botavara es 45 que es el que refleja dicho viento a popa.

Referencias

Artículo, por D. Anderson (Fermi Lab.) y S. Eberhard (Boeing)

Physics of flight. K. Weltner, M. Ingelman (Univ. Frankfurt)

The conventional or standard explanation of aerodynamic lift states the higher streaming velocity at the upper side of the airfoil as cause of the lower pressure, due to Bernoulli’s law. But a higher streaming velocity is the effect of a lower pressure and never its cause. The cause of the aerodynamic lifting force is the downward acceleration of air by the airfoil - which depends on the angle of attack and its velocity.

Explicación 1 (NASA)

Explicación 2 (video)

Blog de Yuri

Otro blog

Foro de física

Anotaciones del artículo de la wikipedia sobre sustentación (recomendable leer las citas).

Otras Referencias

Bernoulli no explica por qué vuelan los aviones.

Así vuela un avión (Prof. de física)

Video

Foro de aviación

Para quien quiera cálculos (si son correctos):

https://ricuti.com.ar/no_me_salen/hi...ica/fN_13.html

Con esta fuerza de sustentación (effecto Bernouilli) no alcanza para sostener un Airbus 330, que pesa 230 toneladas en el despegue con los tanques llenos. La fuerza neta se alcanza con el ángulo de ataque de las alas que "muestra" más la parte inferior a la dirección de avance (tal como lo muestra el esquema de arriba). Esa inclinación empuja el aire hacia abajo y por acción y reacción el aire empuja al avión hacia arriba. Este efecto es el predominante durante el vuelo de crucero y representa el 80% de la sustentación allá arriba, a 10,5 km de altura. Bernoulli colabora con apenas el 20% restante.