Vela ¿De dónde tira la vela?

[Zephyros]

Yo creo que la frase clave es la que a posteriori dice mi amigo: Se trata de indicar qué punto sería el adecuado para producir el movimiento del barco.

Qué punto sería el adecuado... (esto ya es otra cosa, eso es otra pregunta) ya hablamos del punto hipotético, no que la fuerza está aplicada sobre la polea. Se refiere, por tanto, al punto donde fijaría la escota para que el comportamiento sea el mismo, y eso evidentemente es obvio, igual o más que lo de la Resultante que también valdría.

Creo que todos tenemos claro que la polea es el punto de aplicación de la fuerza ascendente transversal con dirección bisectriz y que sale hacia fuera de la cubierta, mientras que el winche es donde se aplica la componente horizontal que hace avanzar el barco y que viene reenviada. Lo otro es identificar un punto hipotético donde aplicando la misma tensión de la escota en su misma dirección y sentido el comportamiento obtenido es el mismo.

También vale cualquier punto a lo largo de la escota entre el puño y la roldana (y son infinitos)...

Con lo cual el problema creo que queda resuelto distinguiendo donde se aplican las fuerzas reales y dónde se aplicarían para que fuera equivalente y así facilitar un estudio, o poner un helicóptero. Creo que el dibujo de las poleas Opción C y D lo deja claro dónde se aplican las fuerzas realmente y que podemos sustituir todo el sistema por una fuerza aplicada junto la polea, lo que no implica que la polea sea el punto de aplicación de la fuerza real, soporta sólo lo que le corresponde. Cada elemento, como bien decís algunos de vosotros, soporta su parte en cada momento. Le daré a mi amigo un capón por no formular la pregunta correctamente desde el principio

Bien, llegados a este punto el hilo poco más da de sí, si alguno quiere comentar algo más se agradecerá como siempre

[papaventos]

Si en ese momento que vas ciñendo tuvieras una mordaza en la roldana, muerdes la escota y aflojas el winche. ¿Que ocurriría? ¿El barco continua sin cambio aparente? Si es así, entonces parece que la respuesta a tu pregunta es la roladana.
Saludos

[Zephyros]

Originalmente publicado por papaventos

Si en ese momento que vas ciñendo tuvieras una mordaza en la roldana, muerdes la escota y aflojas el winche. ¿Que ocurriría? ¿El barco continua sin cambio aparente? Si es así, entonces parece que la respuesta a tu pregunta es la roladana.
Saludos

No es mi pregunta, realmente hay dos preguntas, una la que dice que ese es el punto donde habría que anclar la escota para que el efecto fuera el mismo creo que todos estamos de acuerdo). Y otra pregunta es si la polea soporta o es punto de aplicación de la fuerza con la que tira el foque del barco, a lo que la mayoría pensamos que no, que la escota soporta una parte dependiendo del ángulo de entrada y es el winche el que se lleva la carga.

Creo que son dos preguntas distintas y dos respuestas distintas, ese "si tuvieras una mordaza..." es exactamente eso un "si tuvieras" está claro que si afirmas la escota a la altura de la roldana el sistema no cambia, pero tal y como lo tenemos la fuerza no se aplica ahí, la roldana saltaría, no soportaría la tensión.

En mi opinión está claro lo que pasa realmente respecto un sistema equivalente que supondría afirmar la escota en el punto de la polea, sería eso, equivalente. Mírate las opciones C y D del dibujo de las poleas y piensa si la fuerza se aplica en la polea o en el winche, no si existe un sistema equivalente cuyo efecto sería el mismo.

Parece que hay tema... todavía...

[eusebi]

Originalmente publicado por Edu

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.

Lo siento Edu pero No. El tiro no se produce en el Winch sino en la polea del escotero. La fuerza que va al winch es menor, es una de las componentes, y la otra va a la cubierta.
Te lo pongo más claro: si la escota, en vez de ir desde la polea al winch la ataras a la polea, el barco navegaría EXACTAMENTE IGUAL.
Lo que pasaría es que la fuerza aplicada a la roldana tendría dos componentes que transmitiría a la cubierta: una hacia adelante y otra hacia arriba.
El winch solo aguanta una parte del esfuerzo: el de la componente horizontal que en vez de hacer trabajar la gubierta en la zona bajo la roldana, traslada este esfuerzo más atrás.

[Edu]

Originalmente publicado por eusebi

Lo siento Edu pero No. El tiro no se produce en el Winch sino en la polea del escotero. La fuerza que va al winch es menor, es una de las componentes, y la otra va a la cubierta.
Te lo pongo más claro: si la escota, en vez de ir desde la polea al winch la ataras a la polea, el barco navegaría EXACTAMENTE IGUAL.
Lo que pasaría es que la fuerza aplicada a la roldana tendría dos componentes que transmitiría a la cubierta: una hacia adelante y otra hacia arriba.
El winch solo aguanta una parte del esfuerzo: el de la componente horizontal que en vez de hacer trabajar la gubierta en la zona bajo la roldana, traslada este esfuerzo más atrás.

Hola Eusebi,

Me autocito, porque veo que no has interpretado bien mi comentario:

"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..."

Lo que quiero decir, es que el conjunto de fuerzas que hacen moverse al barco, no se aplican ni en la polea, ni en el winch, ni en ningún punto único.
Se distribuyen por todos esos elementos, y es solo el conjunto el que se mueve.

Dices:

"Te lo pongo más claro: si la escota, en vez de ir desde la polea al winch la ataras a la polea, el barco navegaría EXACTAMENTE IGUAL."

Y yo te digo: Y si quitas el escotero y sujetas la escota directamente al winche también.

Y si cazo genova a muerte, y le meto muchísima mas tensión en la escota, pero mucha, mucha, hasta que la vela esté completamente estirada por su pujamen, ¿corre mas? NO. Independientemente de si se transmite esta tensión al escotero o al winch, el barco no correrá mas. Solamente habrá mas tensión en esos elementos, pero no aportan nada al avance del barco.

Porque el barco no se mueve debido al tiro de la escota sobre esos elementos. O mejor dicho, no únicamente.

Imaginate un vela ligera en ceñida. Supongamos que todo el tiro del foque, que hace mover el barco hacia delante, se concentra en el tiro de la escota en el escotero (no hay winch, pero para el ejemplo es lo mismo) y el barco avanza a 5 nudos hacia delante. Subimos la orza, y con la misma tensión en la escota, el barco ya solo avanza a 2 nudos hacia delante (y otros dos de costado). Así que no es el tiro de la escota, que no ha cambiado,lo que hace avanzar el barco a 5 nudos...(no únicamente)

Insito, no se pueden aislar las partes.

Y en cualquier caso, haz la prueba (mejor no). Ata una polea al escotero con un cabito. Pasa por la polea la escota, y cuando tenga tensión corta el cabito. Para donde va la polea-escotero? Hacia arriba, hacia atrás y hacia fuera. Esa es la fuerza que transmite a cubierta. Ata ahora la escota a la polea-escotero, corta el cabito, donde va? hacia delante. Pasa la escota por la polea y llévala a un winch que solo estuviera pegado a cubierta con velcro. Cuando el velcro no aguante, donde irá el winch? Hacia delante. Pasa ahora la escota por un reenvío a popa, como muchos tenemos, y al winch con velcro. Donde va el winch? hacia atrás, hacia la polea de reenvío. El barco siempre se ha movido hacia el mismo sitios en todas las condiciones. Tu has variado las condiciones particulares, pero la fuerza resultante que hace mover el barco sigue siendo la misma.

Si lo que quieres analizar es qué hace moverse la barco hacia delante no puedes aislar las partes.
El sumatorio de fuerzas entre escota, escotero y cubierta, es CERO, ya que ninguno se mueve respecto al otro. La tensión de la escota que entra es igual a la tensión de la escota que sale mas la fuerza con que la cubierta sujeta el escotero. Idem en el winch.
Si atas la escota al escotero, también es CERO, ya que en un momento dado, la tensión que transmite la escota al escotero es igual pero de sentido contrario, a la tensión que transmite la cubierta al escotero.
No se pueden aislar las partes, porque tienes solo una visión parcial, y las conclusiones son erróneas. Es el conjunto de fuerzas lo que produce el movimeinto. El sumatorio de las fuerzas es igual a la masa por la aceleración del barco. No es la escota únicamente.

Vaya tocho acabo de soltar. Y me temo que no soy capaz de explicarme. Sin un lápiz y un papel me resulta muy difícil explicar esto.


Edu.

[Zephyros]

Una cosa Edu, la componente horizontal de la fuerza que hace la escota cuando entra con un ángulo por ejemplo de 30º sobre la horizontal en sentido del movimiento se transmite al winche, este winche podemos pasarlo de largo y ponemos más reenvíos, los que queramos, y luego volvemos al winche y tras una vuelta afirmamos en la cornamusa.

Está claro que el winche no va a tirar para atrás. Y como bien dices se reparte el esfuerzo entre los elementos que intervienen. Únicamente, decir que esa fuerza aplicada sobre el winche inicial se aplicará totalmente sobre la nueva roldana o roldanas que la desvíen mínimo 90º si no llega a este ángulo soportarán la parte que les corresponda, es decir, que el desvío de una roldana sea de 90º o más, o la suma de desvíos sean 90º o más para que toda la componente horizontal sea soportada por estas poleas. A partir de 90º el winche soportará tensión de sujección, siempre lo ha hecho pero ahora no en dirección del movimiento, por lo tanto no tira "palante" al igual que le pasaba a la roldana original cuya componente que tira de ella es para fuera y arriba, no hacia la dirección del movimiento.

Insisto de todas formas que el tema era cuál sería el punto donde anclar y que todo siga igual, en ese caso sí es el punto donde está colocada la roldana original, lo que no quiere decir que en la realidad la fuerza esté aplicada sobre ella, esa fuerza evidentemente se reparte.

[eusebi]

Originalmente publicado por Edu

Hola Eusebi,

Me autocito, porque veo que no has interpretado bien mi comentario:

"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..."

Lo que quiero decir, es que el conjunto de fuerzas que hacen moverse al barco, no se aplican ni en la polea, ni en el winch, ni en ningún punto único.
Se distribuyen por todos esos elementos, y es solo el conjunto el que se mueve.

Dices:

"Te lo pongo más claro: si la escota, en vez de ir desde la polea al winch la ataras a la polea, el barco navegaría EXACTAMENTE IGUAL."

Y yo te digo: Y si quitas el escotero y sujetas la escota directamente al winche también.

Y si cazo genova a muerte, y le meto muchísima mas tensión en la escota, pero mucha, mucha, hasta que la vela esté completamente estirada por su pujamen, ¿corre mas? NO. Independientemente de si se transmite esta tensión al escotero o al winch, el barco no correrá mas. Solamente habrá mas tensión en esos elementos, pero no aportan nada al avance del barco.

Porque el barco no se mueve debido al tiro de la escota sobre esos elementos. O mejor dicho, no únicamente.

Imaginate un vela ligera en ceñida. Supongamos que todo el tiro del foque, que hace mover el barco hacia delante, se concentra en el tiro de la escota en el escotero (no hay winch, pero para el ejemplo es lo mismo) y el barco avanza a 5 nudos hacia delante. Subimos la orza, y con la misma tensión en la escota, el barco ya solo avanza a 2 nudos hacia delante (y otros dos de costado). Así que no es el tiro de la escota, que no ha cambiado,lo que hace avanzar el barco a 5 nudos...(no únicamente)

Insito, no se pueden aislar las partes.

Y en cualquier caso, haz la prueba (mejor no). Ata una polea al escotero con un cabito. Pasa por la polea la escota, y cuando tenga tensión corta el cabito. Para donde va la polea-escotero? Hacia arriba, hacia atrás y hacia fuera. Esa es la fuerza que transmite a cubierta. Ata ahora la escota a la polea-escotero, corta el cabito, donde va? hacia delante. Pasa la escota por la polea y llévala a un winch que solo estuviera pegado a cubierta con velcro. Cuando el velcro no aguante, donde irá el winch? Hacia delante. Pasa ahora la escota por un reenvío a popa, como muchos tenemos, y al winch con velcro. Donde va el winch? hacia atrás, hacia la polea de reenvío. El barco siempre se ha movido hacia el mismo sitios en todas las condiciones. Tu has variado las condiciones particulares, pero la fuerza resultante que hace mover el barco sigue siendo la misma.

Si lo que quieres analizar es qué hace moverse la barco hacia delante no puedes aislar las partes.
El sumatorio de fuerzas entre escota, escotero y cubierta, es CERO, ya que ninguno se mueve respecto al otro. La tensión de la escota que entra es igual a la tensión de la escota que sale mas la fuerza con que la cubierta sujeta el escotero. Idem en el winch.
Si atas la escota al escotero, también es CERO, ya que en un momento dado, la tensión que transmite la escota al escotero es igual pero de sentido contrario, a la tensión que transmite la cubierta al escotero.
No se pueden aislar las partes, porque tienes solo una visión parcial, y las conclusiones son erróneas. Es el conjunto de fuerzas lo que produce el movimeinto. El sumatorio de las fuerzas es igual a la masa por la aceleración del barco. No es la escota únicamente.

Vaya tocho acabo de soltar. Y me temo que no soy capaz de explicarme. Sin un lápiz y un papel me resulta muy difícil explicar esto.


Edu.

Edu , losiento pero estás equivocado:
Si quitas el escotero y llevas la escota directamente al winch el barco no va igual porque estás dando más twist a la vela.
Es como atrasar la polea en su posición sonbre el carro
¿ Sabes lo que es el Twist y para qué sirve?

[Fehurihi]

Zephyyyyyyyy, todo esto paqué????

Paqué quiere saber esto tu amigo

La que estás liando, esto lleva camino de ser más largo que el hilo del stix

Seguid, seguid. Ah, no os olvidéis de navegar, que la meteo está de lujo.

Con todo mi cariño, perdón por la intromisión
Un abrazo, Zephy.

[Zephyros]

Originalmente publicado por Fehurihi

Zephyyyyyyyy, todo esto paqué????

Paqué quiere saber esto tu amigo

La que estás liando, esto lleva camino de ser más largo que el hilo del stix

Seguid, seguid. Ah, no os olvidéis de navegar, que la meteo está de lujo.

Con todo mi cariño, perdón por la intromisión
Un abrazo, Zephy.

paná Fehu, paná

Mi amigo que es aragonés y ya se sabe...

[quiron]

Mi amigo que es aragonés y ya se sabe...

Haber empezao por ahí, hombre. De todas formas esta bien reflexionar sobre el asunto y darle vueltas, la de cosas que ocurren mientras uno escucha el rumor del agua y se deja mecer por el balanceo del barco.
muchas

[eusebi]

Siguiendo con el rollo de buen humor del que haceis gala, y en honor al respeto que tengo a todos, tengo que manifestar que cada cual es libre de creer en las leyes fisicas que quiera, solo faltaría.
Para mi, cierro el debate.
Quedo a vuestra disposición para las consultas o comentarios que en privado querais hacerme.
Buen viento a todos!!

[Fehurihi]

Para mi lo de las leyes físicas es cuestión de fe.
- Lo del flujo del viento, la ley de Bernouilli.
- Lo de la forma de ala de la vela.
- Que si tiras de aquí se abre de allí.
- Que si tiras de aquí atrás aplanas de allí.

Al final el que te lo explica siempre te acaba diciendo: "Si hombre, si es muy sencillo, es pura física"

Será por eso que me gusta navegar a vela, por que todo se resume en la física.

[Edu]

Originalmente publicado por eusebi

Edu , losiento pero estás equivocado:
Si quitas el escotero y llevas la escota directamente al winch el barco no va igual porque estás dando más twist a la vela.
Es como atrasar la polea en su posición sonbre el carro
¿ Sabes lo que es el Twist y para qué sirve?

Obviamente. Pero el trimado no es el objeto de la discusión y para lo que hablamos sirve perfectamente considerar que no cambia.

Y además tú lo tenías mal trimado, pinta mejor así.

Yo lo que te digo es que no es el tiro ni en el escotero ni en el winch lo que produce el movimiento del barco. Así mirado individualmente no tiene sentido. Yo te aseguro que el sumatorio de fuerzas que llegan y salen de la roldana mirada individulamente es cero. Y del winch. Y del reenvío.
Si no fuese cero, se moverían unos respecto a los otros, y no lo hacen.
Se mueve el barco como sitema, con roldanas y winches con él.

Por el aragonés


Edu

[Knot]

Vamos a ver, se me ocurren varias maneras de explicaros lo que pasa. Pero como soy más de numeros y dibujos que de letras, ahí va un pequeño esquema para ayudarme en la explicación:

[/URL]%20%20Uploaded%20with%20" target="_blank"> Uploaded with ImageShack.us

Primero os explico que hay varios tipos de uniones en estática. En el caso que nos ocupa sólo tenemos dos tipos:
1º El escotero. Por el tipo de construcción, y estrictamente tratandolo de forma estática, sólo puede transmitir fuerzas verticales. Aun que siendo puristas siempre existe una MUY pequeña fuerza horizontal por rozamientos en la rueda del escotero.
2º El winch. Por la forma de trabajar, y también tratandolo sólo estáticamente, se trata de un empotramiento (técnicamente se le llama así a este tipo de unión). Los empotramientos pueden transmitir fuerzas en todas sus direcciónes. Los empotramientos también pueden transmitir momentos, pero no es el caso, puesto que un cabo sólo puede transmitir tracciones.

Aclarado el tema de las uniones, el siguiente factor estático que nos influye es el tema del ángulo de ataque de la escota, a la entrada del escotero.
Pues como podeis ver en los dibujos, cuanto más larga es la flecha del vector, más grande es su módulo. Por lo tanto significa que hace más fuerza, para los que no entiendan de vectores.

Después de tratar sólo físicamente el problema, ahora os hago un razonamiento teniendo en cuenta como suele navegar un velero:
Lo normal es tener un ángulo de ataque, entre la escota y la horizontal, ménor de 90º; con lo cual se podría afirmar que la mayor parte del esfuerzo se lo llevará el winch.

Puede ser que vaya equivocado en algo, puesto que en la universidad no recuerdo haber hecho muchos ejercicios de estática con cuerdas.

Si alguien no entiende algo que lo diga, e intentaré expilcarlo con otras palabras, o de otra manera.

De momento, saludos y unas para ayudar a dijerir la explicación

[Zephyros]

Knot, ¿podrías decirnos en la figura A de qué elemento tira la escota del foque para que el barco avance?:

Recuerda, sólo figura A:

a) de la roldana

b)del winche

c) del tripulante cerveza en mano

d) de todos dependiendo de la descomposición de fuerzas

PD: has introducido la fuerza de rozamiento como nueva interacción a considerar, aunque dices que es muy pequeña ahí está, y estamos de acuerdo, pero por favor, vamos a olvidarnos de ella, por que si no lo hacemos empezarán a aparecer mensajes hablando del rozamiento del agua y el casco, o del francobordo y el aire etc, etc, además sabes que para lo que nos ocupa es verdaderamente despreciable

[TorredeHércules]

Originalmente publicado por Fehurihi

Para mi lo de las leyes físicas es cuestión de fe.
- Lo del flujo del viento, la ley de Bernouilli.
- Lo de la forma de ala de la vela.
- Que si tiras de aquí se abre de allí.
- Que si tiras de aquí atrás aplanas de allí.

Al final el que te lo explica siempre te acaba diciendo: "Si hombre, si es muy sencillo, es pura física"

Será por eso que me gusta navegar a vela, por que todo se resume en la física.

Bos días
Por ahí sí que no paso
La fe es creer en lo que no se ve y la física la vemos todo el tiempo
Sin acritú
Saúdos

[TorredeHércules]

Originalmente publicado por Zephyros

Knot, ¿podrías decirnos en la figura A de qué elemento tira la escota del foque para que el barco avance?:

Recuerda, sólo figura A:

a) de la roldana

b)del winche

c) del tripulante cerveza en mano

d) de todos dependiendo de la descomposición de fuerzas

PD: has introducido la fuerza de rozamiento como nueva interacción a considerar, aunque dices que es muy pequeña ahí está, y estamos de acuerdo, pero por favor, vamos a olvidarnos de ella, por que si no lo hacemos empezarán a aparecer mensajes hablando del rozamiento del agua y el casco, o del francobordo y el aire etc, etc, además sabes que para lo que nos ocupa es verdaderamente despreciable

Bos días
Pues fundamentalmente del winche, y en mayor medida cuanto más bajo esté el puño de escota de la vela. De hecho, puedes sumar todas las flechas y excepto la del winche y comprobarás que se eliminan entre sí.
Eso sí, esa flecha (fuerza) horizontal que se ejerce en el winche es menor que la fuerza que se ejerce en el puño (pues le falta la componente vertical)
Saúdos

[Knot]

Originalmente publicado por Knot

Después de tratar sólo físicamente el problema, ahora os hago un razonamiento teniendo en cuenta como suele navegar un velero:
Lo normal es tener un ángulo de ataque, entre la escota y la horizontal, ménor de 90º; con lo cual se podría afirmar que la mayor parte del esfuerzo se lo llevará el winch.

Vale, pues te lo digo llanamente. La componente vertical sólo se la lleva el escotero y la horizontal exclusivamente el winche (la responsable del avance del barco es exclusivamente la horizontal). Fíjate en los vectores, el azul y el verde son de igual módulo y dirección, pero sentido contrario, lo que significa que se anulan.

Fíjate que para que el escotero (o roldana como tu la llamas) se tuviera que llevar algo de fuerza, tendría que oponerse al movimiento horizontal de la cuerda, y puedes comprobar que no es así. Si largas el cabo del winch se va cagando leches no?
Para que se tuviera que llevar la mayor parte de la componente horizontal el escotero, tendriamos que hablar de un escotero tipo stoper; los stopers sí que aguantan fuerza horizontal, pero un simple escotero, que además le pones una rueda o roldana para que el cabo vaya más fino, no puede aguantar nada de esfuerzo horizontal.

Para mi es muy simple estudiar estes sistema comparado a la estructura de un edificio.
Y para los que no sepan nada de física:
Probad in situ lo siguiente, tira manualmente de la escota pasada por el escotero, y despues sin pasar por el escotero. Comprobareis que la fuerza que teneis que hacer es casi la misma. La diferencia de fuerza, no es porque el escotero se lleve parte de la componente horizontal, sinó porque actuaría como polea. Y para acabar, provad de hacerlo variando el ángulo, y vereis que cuanto más abraze el cabo la polea, menos esfuerzo. Pero como lo normal son ángulos digamos entre 20 y 60º, lo único que tira horizontalmente es el winch.

Aun que tenga muy claro lo que ocurre, se aceptan discrepancias.

Espero haberos ayudado a entender como funciona

[Zephyros]

Bien knot, estamos en sintonía

Ahora te voy a proponer otra descomposición de fuerzas pues la que has puesto en tus esquemas (sobre todo la componente horizontal aplicada sobre la polea) no la veo muy clara. En esta descomposición he exagerado la suma vectorial de la primera figura para que se vea, no importa puesto lo que me interesa es que se vea la dirección que coincide con la bisectriz de los dos chicotes.

Con lo cual, el escotero no sólo sufre fuerza hacia arriba sino también un poco desplazada a popa. Y la fuerza horizontal que "tira" en dirección del avance está aplicada sobre el winche (que casi no se ve en el dibujo pero está ahí). ¿Has visto los esquemas de las poleas que puse en los primeros mensajes?

[Knot]

Si que he visto los esquemas que pusiste, me he leido todos los posts.

Primero, quiero resaltar que estoy analizando el problema sólo de forma estática. Así que las fuerzas que pueda haber cuando quires desplazar el escotero de momento no las he analizado.

Aclarado la forma de análisis, puedes hacer las descomposiciones como quieras, pero siempre tienes que anular las fuerzas. De modo que tienes que tener en cuenta que para un ángulo de escota, comprendido entre 0º y 89,99º, es imposible que transmita ninguna fuerza horizontal al carro de la escota; puesto que has dicho que no tengamos en cuenta rozamientos de la roldana del carro.

Porque no puede transmitir esfuerzos horizontales una roldana, a excepción del rozamiento, cuando la fuerza tira en un angulo entre 0 y 89,99º? Espero que entiendas el siguiente razonamiento:
1. Vas por la autopista a 120, perdón, 110.
2. Embragas el motor.
3. ¿Cómo lo haces para frenar el coche, y que por lo tanto, las RUEDAS puedan transmitir una fuerza horizontal para detener el coche?

Respuesta: Pisas el pedal del freno. Que no es ni más ni menos que aumentar la fricción en la rueda.
Como ves, si no pisas el pedal del freno, teóricamente seguirías en movimiento rectilinio uniforme (MRU). Como sabemos que en la práctica no es así, se explica por la fricción que siempre existe en las ruedas y por el rozamientod el aire en el coche.

Espero no haber liado más aun la cosa, pero no sabia como explicarte porque -teoricamente- en el caso que nos ocupa, y analizándolo sólo de forma estática, la roldana del carro del escotero no puede transmitir esfuerzos horizontales.
En resumen: como no puede transmitir esfuerzos horizontales, la descomposición que has hecho, no es posible.

Si quieres, podemos analizárlo de forma dinámica, pero te advierto que no se mucho de dinámica.

[Piratacojo]

En verdad se trata de un sistema estatico. El barco se mueve porque la vela no puede.
Y lo que el barco quiere es pararse.

[Zephyros]

Knot, ya te digo que estamos en sintonía, la fuerza horizontal que "tira del barco" hacia delante en este ejemplo está aplicada sobre el winche, y lo del ángulo entre 0º y 90º ya lo comenté, la carga sobre la polea varía según este ángulo pues si es próximo a cero la carga es casi nula, si es de 90 es completa y si fuera de 180º sería el doble (ej. del albañil tirando de una polea en el techo manteniendo estático el sistema). Aún así, el winche sigue sujetando la fuerza reenviada por las poleas, sea en el ángulo que sea y sea cual sea la carga sobre dicha/s poleas. Podríamos reducir el problema a una fuerza que tira de la polea en dir de la escota (como si atásemos la escota a la propia polea, o simplemente sustituir todas las fuerzas externas al barco por una resultante única, son sistemas equivalentes que nos pueden ayudar en el estudio según lo que busquemos, pero eso es otro tema)

La única discrepancia que podría haber entre tu análisis y lo que te comento, es que opino que la polea del carro sufre además de la componente vertical (normal a la cubierta) otra componente, mucho más pequeña, hacia atrás fruto de la descomposición de fuerzas que te pongo en la polea donde se puede ver con claridad. Como comentaba la componente azul horizontal hacia delante dibujada en la polea no la veo, es como si en cualquier punto del cabo dibujamos el par de tensiones en ambos sentidos que soporta el diferencial de fibra

(no nos aportaría nada). Por cierto no he dibujado el vector de sujección de la polea a la cubierta por simplicidad pero sería igual y de sentido opuesto a la F que sufre la polea anulando, efectivamente las fuerzas para que no nos salgamos de la estática.

Fijémonos en la figura B, comparemos con el ejemplo de un arco en tensión y su flecha (reconozco que no encuentro la forma de encajar lo del coche, con su freno, embrague y su dinámica... aquí ). Estoy convencido que incluso en estática, la fuerza que tienes que aplicar con el brazo y que evita que la flecha salga disparada es exactamente igual y de sentido contrario a la que hace la cuerda del arco tirando de la flecha hacia fuera precisamente por la bisectriz. Pues aquí, respecto esa componente, la polea hace de flecha o de piedra en un tirachinas.

Realmente, la fuerza original de la escota que es la que se transmite tiene una dirección que no es la del movimiento y se transmite al winche. Todas las poleas que pongamos en medio sufrirán (según el ángulo de entrada y de salida) una fuerza en dirección de la bisectriz de los chicotes anulada por la sujección de la polea al casco.

De todas formas, como comentaba, sobre la cuestión principal estamos totalmente de acuerdo

[Zephyros]

Originalmente publicado por Piratacojo

En verdad se trata de un sistema estatico. El barco se mueve porque la vela no puede.
Y lo que el barco quiere es pararse.

Sí, en el subsistema que analizamos tiene que haber equilibrio entre las fuerzas de otra forma las piezas se moverían, o saltarían...

Estudiamos un equilibrio de fuerzas dentro de un sistema donde todas las fuerzas que tenemos son internas y no hay movimiento relativo entre las piezas. Si cambiamos de sistema de referencia nos aparecen fuerzas externas como la que tira de la vela y las de rozamiento y tenemos movimiento (el barco completo, incluyendo velas)

[sintripulación]

lo siento knot, y gracias por tu aportación, pero zephyros tiene razón...

el problema como está planteado, no tiene solución, falta considerar que la roldana NO tiene que girar!!!

de esta forma se llega a la conclusión (planteando el equilibrio), que lo que se lleva el winche es lo mismo que lo que tira la vela!!! como dice zephiros...

por otra parte, el escotero, debe aguantar una fuerza vertical y hacia arriba de:

T * sen (alfa)

T: tracción en el cabo provocada por la vela
alfa: ángulo de la escota con la cubierta

además, debe aguantar una fuerza horizontal y hacia popa de:

T * (1-cos (alfa))

se aprecia que cuanto más vertical sea el tiro de la vela, más tendrá que trabajar el escotero hacia popa para aguantar el cabo... asunto que se intuye fácilmente, por otra parte!!!

emi _/) *

[la sirena]

Saludos y una rondita para los sesudos navegantes, creo a mi humilde entender que quizas la respuesta mas fina es la de Edu, es la suma de las fuerzas que llevan al avance, realmente es la cubierta y la jarcia fija las que soportan y realizan el avance y como ejemplo tomad la navegacion de una goleta clasica(sirve tambien cualquier otro tipo de embarcacion de mas de 1 siglo) sacad las vectoriales de como se movian y vereis que es la jarcia y despues la cubierta donde se ejerce la fuerza final del empuje, alguno ha explicado bastante clarito las distintas formas en las que podriamos colocar esos envios y reenvios por cubierta y el resultado seguiria repartiendose infinitamente por los distintos elementos añadidos, pero por supuesto que es una opinion y como todo el mundo tiene una pues eso, rondita para todos y a seguir con el hilo.