effetto del piano velico sullo scafo

[crafter]

Ho cercato ma non ho trovato.
Ho cercato anche nei libri di vela che ho il biblioteca ma non ho trovato.
Probabilmente uso termini non esatti e quindi le risposte non arrivano. Mi scuso in anticipo se usero' anche qui' termini inesatti.
Come al solito ringrazio infinitamente delle risposte, sopratutto se l'argomento e' stato gia' trattato e mi indirizza alla giusta discussione.

Dopo la disanima sulle teorie di Gentry, mi rimangono ancora delle curiosita' da soddisfare. Riguardano strettamente il lato pratico della fisica applicata alle vele. In parole povere: Su quale attrezzatura le vele "spingono" o "tirano" per fare andare avanti la barca? Strallo? Scotta? Paterazzi? Volanti? Sartie? Inferitura dell' albero?

Fino ad un certo punto riesco a visualizzare cosa succede alle andature portanti perche' un giorno in canoa mi sono fatto trainare da un aquilone. Sulla mano percepivo benissimo la forza esercitata dalla sagola che andava all' aquilone, e io, seduto nella canoa, impartivo la spinta alla stessa.

Non riesco a visualizzare dal lato pratico cosa succede quando il piano velico diventa aereodinamico.

Poi mi viene un dubbio: Se nelle andature portanti la scotta della randa "tira" la barca avanti, ipotesi assolutamrente campata per aria a questo punto, perche' non spostare il punto dove la scotta e' messa sul boma piu' avanti sullo stesso? Perche' accettare che la scotta tiri la barca di lato?

Ci sono altri accorgimenti che si possono fare in pratica per massimizzare la "spinta" o il "tiro" che il piano velico ha sullo scafo?

Grazie.

[sandro1]

La vela é un trigono e funziona come un profilo alare.
Per le andature portanti é un casino dipende dalla barca

[ZK]

la domanda non fa una piega.
l' umanita era cosi abituata a legare i buoi davanti al carro che e' stata dura sulle prime auto mettere il motore dietro, alla gente faceva paura pensare di essere spinta invece che tirata.

il concetto delle vele che tirano e' abbastanza giusto, d' altra parte una vela non puo spingere.. piuttosto si accartoccia.
la randa che tira scarica la forza sul boma, e' il boma lì elemento che puo resistere a compressione, (modo serio off) a quel punto perche tiri lo devi legare piu indietro possibile.. o no

[andros]

mah..non sono un teorico,la barca va e tanto mi basta ma,
vorrei dire che la barca la tira avanti tutta la struttura.
nelle portanti,paterazzo,sartiame sopravvento e trasto.
di bolina anche lo strallo di prua.
ma ripeto la barca va e tanto mi basta.

[bullo]

Il piano velico può influenzare lo scafo se non molto robusto.
L'albero lavora in compressione e può deformarlo, sotto non si chiudono più le porte.
Qualche volta le lande tirano su la coperta.
Con lo sbandamento cambiano le linee d'acqua, cioè la forma della carena.
Lo scafo influenza il piano velico questo più il bordo libero è alto.
La vela è un'opppppinione.

[don shimoda]

Occorre ricalcolare le forze in gioco con la scomposizione vettoriale di tutte le manovre fisse mobili.
Credo che cambiando il punto di applicazione delle manovre, ammesso di mantenere la stessa forma delle vele cambia solo il carico delle cime albero boma e bozzelli, ma non la forza di spinta totale che le vele imprimono allo scafo.

[crafter]

Grazie.
@Bullo, riconosco che forse non ho spiegato bene cosa intendevo per effetto del piano velico. Uso l'analogia del motore di @ZK:
In marcia avanti, l'elica imprime una spinta al motore (La vela) che a sua volta tira la barca in avanti attraverso i supporti. Ecco, ho i dubbi dove siano questi punti di "supporto" dove la vela impartisce la sua forza al resto della barca. Grazie.

@don shimoda, questo era proprio il nocciolo della questione, visto da uno che non se ne intende come me ma che "sente" che le scotte "tirano" piu' che altro in su e in avanti e di lato, senza contare che forse la randa con l'inferitura "tira" in avanti l'albero e il fiocco "tira" un po' lo strallo.
???
Grazie.

[ZK]

le vele non possono spingere, solo tirare, se fossero rigide allora se ne potrebbe discutere.
sono tenute su da strutture che potremmo approssimare a rigide, albero boma, stralli e scotte.
in realta come dice don shimoda, se sposti i punti di reazione alla forza che generano le vele (tipo il paranco sul boma o il punto di scotta del fiocco o altro) modifichi il modo di reagire della parte strutturale, ma non la forza del vento sulle vele, quella non cambia, ne, in direzione ne modulo.
in soldoni se sulla macchina hai un motore che genera una potenza x, che tu lo metta davanti o dietro.. la potenza x quella e', e quella rimane, anche se cambi i rapporti del cambio, anche se cambi il diametro delle ruote. (l' ultimo rigo serve solo a confonderti le idee e tirare lungo sto 3d che mi ci sento a mio agio)

[Tatone]

Provo a risponderti qui sotto in rosso...

(20-03-2017 19:05)crafter Ha scritto:  Dopo la disanima sulle teorie di Gentry, mi rimangono ancora delle curiosita' da soddisfare. Riguardano strettamente il lato pratico della fisica applicata alle vele. In parole povere: Su quale attrezzatura le vele "spingono" o "tirano" per fare andare avanti la barca? Strallo? Scotta? Paterazzi? Volanti? Sartie? Inferitura dell' albero?

Ciascuna delle vele a riva trasferisce alla barca la forza aerodinamica attraverso i suoi punti di mura, essenzialmente penna, mura, bugna e inferitura.

Non riesco a visualizzare dal lato pratico cosa succede quando il piano velico diventa aereodinamico.

Le forze aerodinamiche si possono schematizzare in una forza chiamata "portanza", che agisce sul cosiddetto "centro velico", che è il punto immaginario in cui si concentrano appunto le forze generate dalle vele. La posizione di questo centro velico dipende fortemente anche da come regoliamo le vele e dall'assetto dell'albero. Per capire cosa succede pensa alla situazione più semplice, quella ad esempio del Laser, in cui la vela interagisce con lo scafo solo attraverso albero e scotta...

Poi mi viene un dubbio: Se nelle andature portanti la scotta della randa "tira" la barca avanti, ipotesi assolutamrente campata per aria a questo punto, perche' non spostare il punto dove la scotta e' messa sul boma piu' avanti sullo stesso? Perche' accettare che la scotta tiri la barca di lato?

Spostando il punto di scotta sul boma più avanti non cambierebbe assolutamente nulla, se non che andremmo a caricare il boma con uno sforzo a flessione molto superiore, per effetto della distanza accresciuta tra bugna della vela e punto di scotta stesso. Ai fini della spinta non cambia nulla perché le forze devono equilibrarsi comunque e quindi anche se la scotta va in fuori, questa non tirerà la barca all'esterno perché la forza viene equilibrata dal boma, che lavorerà in compressione. Nell'andatura di poppa piena, la sola componente utilizzata sarà comunque quella in direzione dell'avanzamento, perché quella è la direzione della portanza sulle vele. Nel caso invece di andature al lasco, l'angolo ancorché piccolo genererà comunque una forza anche laterale, infatti la barca sbanderà progressivamente sempre di più quanto più orzeremo verso il vento.

Ci sono altri accorgimenti che si possono fare in pratica per massimizzare la "spinta" o il "tiro" che il piano velico ha sullo scafo?

Ce ne sono moltissimi, tutti i bravi velisti sanno che per andare forte è un continuo regolare vele e scafo, esattamente come un uccello continua a regolare le sue ali... E' tuttavia una sensibilità che si acquisisce di solito da piccoli, sulle derive, dove l'interazione scafo-vele-acqua è immediatamente percepibile... Certamente su barche da crociera, più sorde, è un po' come parlare di sensibilità di guida di un camper a confronto di quella di una golf GTI...

[crafter]

Grazie @ZK e @Tatone, capito come e dove le vele trasferiscono la forza alla barca e quindi di conseguenza perche' non centra, per quanto riguarda l'avanzamento, dove si tiene la scotta sul boma. Grazie.

[ZK]

c'e' solo un problema di rigidita del sistema.
se la scotta la tieni a meta boma, il boma funzionera come una molla, assorbira la forza generata dalla vela, ne modifichera la forma, rendendola piu grassa proprio nel momento in cui (sotto raffica) ti farebbe comodo fosse magra.
il punto di applicazione ideale sarebbe sulla bugna, con tre benefici, sistema piu rigido, boma che lavora solo in compressione, minore necessita di numeri di paranco.. meno bozzelli e/o regolazione piu efficace.

[ADL]

facciamo alcune semplificazioni. immagina la vela come in profilo rigido (proprio un ala di aereo) attaccata alla barca in alcuni punti, quali ad esempio: punto di mura, strallo cavo (o i garrocci) punto di scotta (e conseguentemente scotta strozzata) per il fiocco e nel caso di una randa: inferitura nell'albero e boma (e conseguentemente scotta strozzata).

a questo punto immagina di applicare una forza ad un punto qualsiasi della vela, che ricordiamo è un oggetto rigido: trasmetterà la forza agli oggetti cui è vincolata, cioè albero, boma scotta strallo etc) scomponendosi in qualche modo a noi sconosciuto in base a come è posizionata e diretta questa forza rispetto ai diversi vincoli. riesci ad immaginare la scena? bene.

ora nulla vieta di immaginare che la vela sia invece che rigida di una membrana inelastica (poco cambia per il nostro modello: è come se sostituiamo un tirante fatto da una barra di ferro con una corda, lavorano entrambi in trazione) e che la forza invece di essere applicata a casaccio da qualche parte, sia proprio la risultante aerodinamica: si scomporrà sempre in qualche modo tra tutti i punti di vincolo delle vele.
ora la barca è solidamente bloccata a questi punti di vincolo (o se preferisci il contrario: i punti di vincolo sono solidali alla barca) quindi in assenza di ancore e altri incastri la barca si muove.

quindi in pratica: la forza aerodinamica del fiocco si scarica sullo strallo (a sua volta attaccato a mura e albero) e sul winch cui è attaccata la scotta, la randa sull'albero e sul boma, a sua volta che scarica sul punto di scotta del trasto in barca

[ZK]

sicuro di aver semplificato?

[Tatone]

(21-03-2017 09:44)ADL Ha scritto:  facciamo alcune semplificazioni.

Se davvero vuoi semplificare, pensa a un laser o a un optimist, il resto lo intuisci in seguito....

[fast37]

in un laser è l'incastro albero barca che spinge sulla barca stessa. la scotta serve solo a tenere la vela in posizione. o no?

[Tatone]

(21-03-2017 13:29)fast37 Ha scritto:  in un laser è l'incastro albero barca che spinge sulla barca stessa. la scotta serve solo a tenere la vela in posizione. o no?

Nono, la scotta ha anche lei una componente di spinta, anche se inferiore a quella dell'incastro albero barca.

[ZK]

quando c'e' un boma.. e' sempre lui il responsabile principale della spinta, se non c'e'.. il punto di scotta va arretrato e parecchio, diventa lui quello che tira.
le vele non possono spingere su nulla.. solo tirare, provate a spingere su un foglio di carta messo per ritto su una bilancia.

[einstein]

Il titolo di questo 3d a me fa pensare che un fiocco con rinvio scotta in prossimità albero, rende la barca più poggiera che un genoa con gran sormonto.
ciao

[Tatone]

(21-03-2017 17:31)einstein Ha scritto:  Il titolo di questo 3d a me fa pensare che un fiocco con rinvio scotta in prossimità albero, rende la barca più poggiera che un genoa con gran sormonto.
ciao

Certamente è così, forse tuttavia si preferisce dire che la rende meno orziera!

[einstein]

(21-03-2017 18:42)Tatone Ha scritto:  

(21-03-2017 17:31)einstein Ha scritto:  Il titolo di questo 3d a me fa pensare che un fiocco con rinvio scotta in prossimità albero, rende la barca più poggiera che un genoa con gran sormonto.
ciao

Certamente è così, forse tuttavia si preferisce dire che la rende meno orziera!

OK se la barca è piuttosto ardente, ma se risulta equilibrata col suo bel genoa al 140/150%, a parità di sbandamento, con un fiocco e relativo rinvio scotta avanzato tenderebbe alla poggia.

Volevo sottolineare, appunto per restare in tema, l'effetto provocato dalla forza scotta in base al punto di applicazione sullo scafo.
In soldoni, più la forza scotta è rinviata verso poppa e più tende a tirarla sottovento, facendo così ruotare la barca al vento.
ciao