Una vela no es el ala de un avión.

[Zephyros]

Originalmente publicado por Newton

Pues opino que me costó mucho visualizarlas.

Porque las leyes de Sr Isaac aplican a un "cuerpo sólido", o a un "cuerpo aislado", y muchas veces se hace difícil "aislar el sólido" que queremos evaluar.

Si evaluamos las fuerzas exteriores que aplican sobre un velero y lo imaginamos moviéndose a una velocidad constante sobre el agua, entonces las fuerzas exteriores están igualadas, y conociendo unas podemos calcular otras.

Por eso se dice que la resistencia al avance ofrecida por el agua se iguala con la resultante hacia delante de todas las fuerzas que el viento ejerce sobre las velas y obra muerta, y de la misma manera, las fuerzas laterales generadas por el viento sobre las velas y la obra muerta se equilibran con la resistencia a la deriva que presenta el casco y sus apéndices.

Si pensamos en una moto de agua, de éstas que lanzan un chorro de agua hacia atrás para ir hacia delante, pues eso: la resistencia que el agua ejerce sobre el casco de la moto se iguala con la fuerza que la turbina hace al agua para lanzar el chorro hacia atrás.

Y, como explicaban al final del vídeo del cochecito que corría hacia sotavento, los molinos de viento funcionan porque frenan el aire con las aspas para obtener así energía del aire. O sea, que las aspas del molino hacen fuerza contra el aire de la misma manera -pero al revés- que el aire sobre las aspas del molino.

Cuando ves la amarra en el noray dices: "el barco tira del noray y el noray tira del barco; acción y reacción clarísima".

Pero claro, que el viento hace fuerza en la vela, pues sí, ya lo vemos todos, pero que la vela hace fuerza contra el viento... ... ... ... no hay quien lo vea. Pero es así.

En según qué casos el espí funciona parando el aire y enviándolo hacia abajo, lo que hace que empuje al barco hacia delante levantando la proa. Acción y reacción

En mi opinión no es tan complicado de visualizar. Simplifica pensando que la vela es una pared curva rígida que desvía el viento. Newton (el auténtico ) nos dice que un cambio en el módulo o dirección en el movimiento de un cuerpo (y se puede aplicar a un fluido) origina una fuerza: ya que hay aceleración aunque esa aceleración no sea sólo un cambio de velocidad en módulo sino también en la dirección. En definitiva, "esa pared" sufrirá presión positiva por barlovento.

Realmente lo veo como que la vela "encañona" el flujo de aire hacia popa, es lógico pensar en la reacción que produce al otro lado. Coge aparente de través o ceñida y lo rediríge hacia atrás, de forma que el velero se impulsa hacia delante. Pero el flujo de aire no se acelera en módulo para salir con más velocidad de la que entró por el gratil, al contrario, como cede parte de su energía cinética perderá incluso velocidad pero el tema está en el cambio de dirección, esa es la fuerza aplicada sobre el aire, en cambiar su dirección.

Y como es una reacción normal a la superficie de la vela en cada punto la descompondremos en dos, una transversal (equilibrada por la obra viva) y otra a favor del movimiento que quedará contrarrestada por el rozamiento siendo, como dices, resultante nula cuando la velocidad sea constante y no acelere el barco que es cuando se igualan las fuerzas. Cada punto de la vela entre los infinitos que hay en la superficie tiene sus vectores lo único que hablamos de la resultante aplicada en el centro vélico que para el análisis es equivalente como sabéis.