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Antiguo 13-08-2025, 23:02
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Hermano de la costa
 
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Predeterminado Re: ¿15 nudos son siempre 15 nudos?

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Originalmente publicado por Butxeta Ver mensaje
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 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" 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

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.

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?

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