Os meus módulos›M14 Vela›1. Como funciona uma vela: vento aparente e sustentação

Como funciona uma vela: vento aparente e sustentação

Lição seguinte

Vela

A vela como asa: sustentação e resistência

Uma vela curva, com um pequeno ângulo ao vento, desvia o ar. O ar reage com sustentação, como numa asa. A resistência atua na direção do vento.

Decide

Pergunta 1/1

Em que direção atua 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 o bordo da frente e o de trás.
    • O bordo da frente é o grátil; o de trás é a valuma.
    • Com um pequeno ângulo de ataque, o ar escoa suavemente pelas duas faces da vela curva.
    • A vela desvia o ar, e o ar exerce uma força sobre ela.
  2. Sustentação e resistência
    • É mais fácil perceber a força aerodinâmica total da vela dividindo-a em duas.
    • A sustentação atua perpendicularmente ao vento aparente.
    • A resistência atua na direção do vento aparente, para sotavento.
    • Desviar o ar reduz a pressão na face de sotavento (lado para onde o vento sopra) e aumenta-a na de barlavento (lado de onde vem).
    • O ar que passa pelas duas faces não tem de chegar à valuma ao mesmo tempo; a vela produz força ao desviar o escoamento.
  3. Ângulo demasiado pequeno
    • Se deixares a vela sair demasiado (folgares), ou aproximares demasiado a proa do vento, o ângulo de ataque fica demasiado pequeno. O grátil levanta e bate.
    • A vela está a panejar: deixa de manter a forma com o vento e perde força.
  4. Ângulo demasiado grande
    • Se a vela estiver demasiado caçada (puxada para dentro) para o ângulo do vento, o escoamento deixa de acompanhar a face de sotavento.
    • Separa-se e forma turbilhões.
    • A vela entra em perda: a sustentação diminui, a resistência aumenta e o barco adorna e abranda, sem ganhar velocidade.
    • Uma vela em perda parece cheia e quieta, pelo que é fácil não reparares.
  5. À popa e com duas velas
    • À popa rasada, navegando diretamente a favor do vento, a vela fica atravessada ao vento.
    • O escoamento está sobretudo separado e a vela trabalha principalmente por resistência, 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 escoamento sobre a outra.

Dados-chave

Sustentação
Perpendicular ao vento aparente
Resistência
Na direção do vento aparente, para sotavento
Panejar
Ângulo de ataque demasiado pequeno: o grátil levanta e bate
Perda
Ângulo de ataque demasiado grande: o ar separa-se a sotavento
À popa
Vela sobretudo em perda, a trabalhar por resistência

Pontos-chave

  • Uma vela com um pequeno ângulo ao vento aparente funciona como uma asa e produz sustentação.
  • A sustentação é perpendicular ao vento aparente; a resistência atua na direção dele.
  • Vela demasiado folgada ou proa demasiado perto do vento: a vela paneja.
  • Demasiado caçada: a vela entra em perda, adorna o barco e abranda-o. Pode parecer bem.
  • À popa, o vento empurra a vela sobretudo por resistência.

Verifica o que leste

Pergunta 1/3

O bordo da frente do foque levanta e bate. Qual é a causa mais provável?

Verdadeiro ou falso?

Decide cada frase antes de ver a resposta.

  1. O ar que passa pela face curva tem de encontrar o da outra face no bordo de trás, por isso acelera.

  2. À popa, o vento empurra a vela sobretudo por resistência.

  3. A sustentação é perpendicular ao vento aparente; a resistência atua na direção dele.

  4. Na dúvida, caça mais a vela; uma vela quieta está a trabalhar.

Caso prático e chaves de exame

Situação

Ao través, com vento de lado, a tripulação caçou muito o foque, um tipo de vela de proa. A vela parece lisa e silenciosa, mas o barco adorna muito e parece lento. Deves caçar mais o foque ou folgá-lo? Porquê?

Ver a resposta

O foque está provavelmente em perda por estar demasiado caçado. Folga-o um pouco para reduzir o ângulo de ataque e verifica se a velocidade aumenta e o adornamento diminui. Caçar mais aumentaria ainda mais o ângulo.

Chaves de exame

  1. Ângulo de ataque: entre o vento aparente e a corda da vela.
  2. A sustentação é perpendicular ao vento aparente; a resistência atua na direção dele.
  3. Panejar: ângulo demasiado pequeno. Perda: ângulo demasiado grande; o ar separa-se.
  4. À popa, a vela trabalha principalmente por resistência.

Termina esta unidade

Quando a tiveres lido, responde a três perguntas. Acerta as três para concluir a unidade; só abrir a página não conta.

As minhas notas desta unidade

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