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Como funciona uma vela: vento aparente e sustentação

Próxima lição

Vela

A vela como asa: sustentação e arrasto

Uma vela curva, num pequeno ângulo com o vento, desvia o fluxo de ar. O ar reage com sustentação, como numa asa. O arrasto age na direção do vento.

Decida

Pergunta 1/1

Em que direção age a sustentação de uma vela?

A lição em palavras simples

  1. Ângulo de ataque
    • O ângulo de ataque é o ângulo entre o vento aparente e a corda da vela, a linha reta entre suas bordas dianteira e traseira.
    • A borda dianteira é a testa; a traseira é a valuma.
    • Com um pequeno ângulo de ataque, o ar flui suavemente pelos dois lados da vela curva.
    • A vela desvia o fluxo de ar, e o ar reage sobre ela.
  2. Sustentação e arrasto
    • É mais fácil entender a força aerodinâmica total da vela em duas partes.
    • A sustentação age perpendicularmente ao vento aparente.
    • O arrasto age na direção do vento aparente, a favor dele.
    • Desviar o fluxo reduz a pressão a sotavento (lado para onde o vento vai) e a aumenta a barlavento (lado de onde vem o vento).
    • O ar que passa por lados opostos não precisa chegar à valuma ao mesmo tempo; a vela produz força ao desviar o fluxo de ar.
  3. Ângulo pequeno demais
    • Se você soltar demais a vela (folgar), ou apontar muito perto da direção do vento, o ângulo de ataque fica pequeno demais.
    • A testa perde a forma e bate.
    • Isso é panejar: o vento deixa de dar forma à vela, e sua força cai.
  4. Ângulo grande demais
    • Se a vela estiver muito caçada (puxada para dentro) para aquele ângulo do vento, o fluxo não consegue acompanhar o lado de sotavento.
    • Ele se separa e forma redemoinhos.
    • A vela entra em estol: a sustentação cai, o arrasto aumenta e o barco aderna e perde velocidade, em vez de acelerar.
    • Uma vela em estol parece cheia e quieta, por isso é fácil não perceber.
  5. Na popa e com duas velas
    • Na popa rasa, navegando diretamente a favor do vento, a vela fica atravessada ao vento.
    • O fluxo está em grande parte separado, e a vela trabalha principalmente pelo arrasto, sendo empurrada.
    • A fenda é o espaço entre a vela de proa (à frente do mastro) e a vela grande (atrás dele); cada vela afeta o fluxo de ar sobre a outra.

Dados-chave

Sustentação
Perpendicular ao vento aparente
Arrasto
Na direção do vento aparente, a favor dele
Panejamento
Ângulo de ataque pequeno demais: a testa perde a forma e bate
Estol
Ângulo de ataque grande demais: o fluxo se separa a sotavento
Popa rasa
Vela com fluxo em grande parte separado, trabalhando pelo arrasto

Pontos-chave

  • Uma vela num pequeno ângulo com o vento aparente funciona como uma asa e gera sustentação.
  • A sustentação age perpendicularmente ao vento aparente; o arrasto age na direção dele.
  • Vela solta demais ou barco apontando muito perto do vento: a vela paneja.
  • Caçada demais: a vela entra em estol, aderna o barco e o deixa lento. Ela pode parecer bem ajustada.
  • Na popa, a vela é empurrada principalmente pelo arrasto.

Verifique o que você leu

Pergunta 1/3

A borda dianteira da buja perde a forma e bate. Qual é a causa mais provável?

Verdadeiro ou falso?

Decida cada frase antes de ver a resposta.

  1. O ar do lado curvo precisa encontrar o ar do outro lado na borda traseira; por isso, passa mais rápido.

  2. Na popa, a vela é empurrada principalmente pelo arrasto.

  3. A sustentação age perpendicularmente ao vento aparente; o arrasto age na direção dele.

  4. Na dúvida, cace mais a vela; uma vela quieta está trabalhando.

Caso prático e dicas de prova

Situação

Navegando ao través, com vento de lado, sua tripulação caçou demais a buja, um tipo de vela de proa. A vela parece lisa e silenciosa, mas o barco aderna muito e está lento. Você caçaria mais a buja ou a folgaria? Por quê?

Ver a resposta

A buja provavelmente está em estol porque foi caçada demais. Folgue um pouco para reduzir o ângulo de ataque e veja se a velocidade aumenta e o adernamento diminui. Caçar mais aumentaria ainda mais o ângulo.

Dicas de prova

  1. Ângulo de ataque: entre o vento aparente e a corda da vela.
  2. A sustentação é perpendicular ao vento aparente; o arrasto age na direção dele.
  3. Panejamento: ângulo pequeno demais. Estol: ângulo grande demais; o fluxo de ar se separa.
  4. Na popa, a vela trabalha principalmente pelo arrasto.

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Depois de ler, responda a três perguntas. Acerte as três para concluir a unidade; só abrir a página não conta.

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