más rápido que el viento?

Kulk

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Totawind Maniac
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hola, hace un tiempo pululaba por aqui un post en el que se daba una esplicacion muy precisa y bien argumentada cientificamente acerca de por qué navegando al través podian alcanzarse velocidades superiores a la del viento.
lo he buscado pero no consigo encontrarlo, asi que si anda por ahí la persona que lo explicó (o cualquiera que controle de física) o alguien sabe remitirme al post del que hablo...
el otro dia discutia yo con un amigo si era posible ir mas rapido que el viento. yo decia que sí era posible, pero no pude argumentarlo de manera cientifica,... no alcanzaba más que a poner algun ejemplo que con lógica se podia presumir que así era, pero nada más.

si alguien tambien puede explicar como puede variar esta con respecto al rumbo en relacion a la direccion del viento

ale, que sé que por aqui hay mucho ingeniero..
 
De alli se saco esto (por lo menos yo):

Sumatoria de Fuerzas = masa X aceleracion

Sigues acelerando hasta que el rozamiento sea igual a la fuerza que ejerces con el aparejo (en ese momento la sumatoria es igual a 0 y por tanto la aceleracion).

Cuando planeas el rozamiento disminuye drasticamente y por eso se corre todo lo que se corre hasta que el rozamiento es igual a la fuerza. Otra cosa es ya que con las velas modernas esa fuerza se consigue aumentar por la forma de ésta (igual que la del ala de un avion).
 
mira a ver si es este el post:

http://totalwind.net/foro/viewtopic.php?f=3&t=20924
 
Fv-Fr=m·a
Sobre el aparejo actua la fuerza del viento (Fv) a favor y la fuerza de rozamiento (Fr) en contra.
Cuando hay una racha de viento fuerte tu velocidad puede augmentar bastante. Al bajar el viento, si el rozamiento fuera zero, navegarías siempre a la velocidad máxima alcanzada, aunque parara el viento. Por esto tu velocidad media podria ser superior a la velocidad media del viento.
Al parecer se puede conseguir en algunas embarcaciones de vela que el rozamiento sea muy bajo y se produzca esta paradoja. No creo que sea posible en una tabla de windsurf.
 
Hola, en concreto ese post lo abri yo ahi te lo dejo http://www.totalwind.net/foro/viewtopic.php?f=1&t=12831

pero en definitiva si que se puede ir mas rapido que el viento
 
Hola, soy el casi ingeniero que escribió el rollazo aquel sobre "a qué velocidad se planea, y todo eso". He leído explicaciones de otra gente por ahí, incluso de profesores de la universidad (estudio ingeniería naval). Evidentemente podría explicar cosillas sobre Bernoulli y todo eso. Pero sin duda, para entender lo de ir a más velocidad que el viento me quedo con mi ejemplo de cosecha propia de la pastilla de jabón en el suelo o el hielo. Esa que expliqué en el post antes mencionado. No voy a repetir la explicación otra vez, pero voy a aprovechar ahora para poner unas formulillas que me he calculado precisamente esta semana y que determinan la velocidad en función del rumbo. Daré directamente los resultados. Si queréis el desarrollo, pues me lo pedís:
[He repasado estas fórmulas y no valen para la práctica. Son para el caso imaginario de un barco que tuviera la vela infinitamente grande (osea, que se sacase el máximo partido del viento sin tener que decir eso de: "con más vela correría más".]

1 Velocidad del barco (v) en función de:
-la velocidad del viento (w)
-el ángulo del viento aparente respecto al rumbo (a). Será de como mínimo 20, creo.
-ángulo del rumbo respecto al viento real (r). (0 es contra viento, 180 empopada)

V = w · ((sen r)/(tan a)-(cos r))

2 La v max se consigue para un rumbo en el cual se cumple que:
r=a+90

Más fórmulas:
3 VMG (componente de la velocidad en la dirección del viento). (Ejemplo: VMG de través es cero. VMG de empopada es igual a la propia velocidad del barco)

VMG = v · cos r
fácil

3 Rumbo óptimo para una VMG máxima. Será cuando se cumpla que:

tan a = 0,5 · ((tan r) - 1/(tan r))

No he conseguido despejar de forma más fácil la "r". Así que si queréis resultados con esta última fórmula os recomiendo que hagáis una tabla dando valores a "a" del 0 al 180 y calculando los respectivos "a".
Concluiréis que lo óptimo es, por ejemplo para un "a" de 10º que "a" valga 50 para la ceñida y 130 para la empopada.
Aunque parezca mentira no importa cual sea el rendimiento de la vela ni el rozamiento de la tabla. Están camuflados de una forma u otra en el ángulo que hemos llamado "a". Si no lo creeis ya lo discutiremos más adelante. Por hoy ya ha sido suficiente.
Hasta otra!!
[La conclusión que se saca es que para el barco perfecto el ángulo de ceñida óptimo sería 45º, de largo 135º, y que la velocidad máxima la conseguiría con el viento al través.]
 
Hombre es que ir más rápido que el viento no es nada difícil ni tan complicado de fórmulas.

Pantano granadino, a 0-2 nudos de viento y mucho estoy diciendo, un hombre aburrio de la vida que se fía del inm, un aprendiz que incluso puede grabar la azaña en un momento determinado...

Conclusión: Iba muchísimo más rapido que el viento con mis técnicas de remo (normales, de rodillas, sentao...), si señores lo conseguí, voy más rápido que el viento!!!

Por supuesto también tendría mérito con unos 20 nudos pero muchísimo menos que lo mío [goofy] [goofy]. Yo creo que una cosa es la realidad (aunque se supere la velocidad del viento) y otra la pompa en la que vivimos que en esa siempre nos creemos que vamos muchísimo más rápido que los aviones y es la verdadera realidad sino ¿cómo haríamos windsurf? [platano2] [platano2]
 
eso esta genial, Andretsin,... esto ya va tomando forma.
no soy ingeniero, tampoco me acerco al casi, pero puedes poner todos los desarrollos que te apetezcan, que se entiende. seguro que apasionan a mas de uno todos estos fundamentos, no? es mas, te invito, a ti y a quien se preste a hacerlo de forma rigurosa, a explicar todos los conceptos físicos relacionados con este deporte...
tambien animo a los administradores a que hagan un apartado en el foro o lo pongan como fijo, un post en el que de manera depurada se contemplen todas estas clases magistrales, y bajo un titulo mas apropiado y descriptivo,... algo como por ejemplo, "física del windsurf", o "windsurf y física" y quede como un compendio de fundamentos.
no creo que estubiera de más en un foro tan completo como este... ahí queda la idea
 
Mira, yo empecé a estudiar ingeniería naval porque me apasionaba la física de los barcos y en concreto de los barcos de vela (incluído el windsurf, por supuesto). Llevo 10 años de carrera y me estoy alargando tanto porque estoy todo el día con la cabeza llena de pajaritos pensando en los barcos, en lugar de estudiar. Así que podría hablar sobre la física de este deporte largo y tendido.
Por cierto, no estoy del todo orgulloso de las fórmulas del otro día, o al menos de su explicación. Tenía prisa y lo escribí a toda leche. Cuando me las mire con más calma es posible que añada alguna explicación extra.
Por cierto, me gusta la idea de un apartado sobre la física de este deporte. Siempre lo he pensado. Pero no me veo abriendo un apartado directamente de exposición de conceptos. Por ahora me gusta más lo de ir respondiendo a preguntas (a aquellas que me veo capaz de responder, claro). Mira, una pregunta a la que aun no le he encontrado la explicación científica es: "¿Cómo afecta el outline al comportamiento de la tabla?"
Saludos!
 
bueno, yo creo que para que quedara ordenado y bonito, podriamos hacerlo en sucio primero en este post, hablando del tema como estyamos haciendo, con posibles correcciones e incluyendo enlaces a otros sobre todo lo referente a la fisica ya explicada y tal...
una vez que tuviesemos cierto material, empezar a publicarlo en un fijo, ya en "limpio",... incluso podriamos hacerle un indice.
pero estaria bien que colaborase en esto todo el que pudiera, no? asi que animo a todo el que este interesado en estos rollos.

andretsin dijo:
Por cierto, no estoy del todo orgulloso de las fórmulas del otro día, o al menos de su explicación. Tenía prisa y lo escribí a toda leche. Cuando me las mire con más calma es posible que añada alguna explicación extra.
Hacer clic para expandir...

... aqui estaremos, pues,... cuando tu puedas
 
He estado desarrollando más el tema de la velocidad de la tabla en función del rumbo. He obtenido unos resultados muy buenos cualitativamente pero nada fiables cuantitativamente.
El problema principal radica en determinar la resistencia al avance de la tabla. Una vez en planeo es relativamente fácil, pero he querido añadir las condiciones de no planeo y el tema se complica un huevo. Lo que he hecho ha sido imaginar una curva lo más aproximada posible según mi experiencia.
En conclusión: No voy a poner a escribir las fórmulas, porque no sirven para nada. Pero me lo he pasado bomba investigando.
Saludos!
 
pues cuando quieras puedes mostrarlo y dar la explicacion...
imagino que aun careciendo de formulas, no estará exento de fundamento y si a eso le añadimos que visualmente todo es mas comprensible, puede ser muy interesante... [ojos2]
 
Bueno, es que lo que obtuve es lo que ya conocemos. Lo que pasa es que me hacía gracia que el programa que diseñé funcionaba más o menos. Daba que con poco viento no se pasaba a penas de los 3 nudos. En cuanto el viento alcanzaba los 8 nudos, en rumbos de 110 grados se empezaba a planear a 9 nudos. Con un un poco más de viento se conseguía planear en más rumbos. Reflejaba por ejemplo también que con viento límite compensa más ceñir a un ángulo pequeño sin planear que abrirse hasta los 70º para conseguir el planeo.
Para ello supuse lo siguiente:
-La fuerza que hace la vela aumenta con el cuadrado de la velocidad del viento aparente.
-La resistencia al avance de la tabla es prácticamente nula hasta 1 nudo de velocidad, luego aumenta progresivamente y hasta los 4 nudos aumenta a más del cuadrado de la velocidad (tal vez al cubo, cuarta o más, no lo se).
-Al empezar el planeo la resistencia se mantiene casi constante desde los 4 nudos de velocidad hasta los 9.
-A partir de los nueve aumenta más o menos con el cuadrado de la velocidad.

Voy a pegar aquí la tabla de valores que obtengo para 8 nudos de viento.
Vemos el rumbo en grados respecto al viento, empezando por 35º.
Velocidad en nudos de la tabla.
VMG: Componente de la velocidad de la tabla en la dirección del viento.
V.Ap.: Velocidad del viento aparente.
Ang.Ap.: Ángulo del viento aparente

Para que entendamos la tabla:
La max velocidad se coje a un rumbo de 105º.
La ceñida más eficiente es a 55º, donde se consigue un VMG de 1,6462nudos.
La empopada óptima es a 120º, con un VMG de -3.8800nudos.

Rumbo Velocidad VMG V.Ap. Ang.Ap
35.0000 1.0300 0.8437 8.8634 31.1782
40.0000 1.6900 1.2946 9.3579 33.3338
45.0000 2.1800 1.5415 9.6652 35.8228
50.0000 2.5600 1.6455 9.8429 38.5076
55.0000 2.8700 1.6462 9.9285 41.3029
60.0000 3.1300 1.5650 9.9417 44.1776
65.0000 3.3400 1.4115 9.8864 47.1705
70.0000 3.8500 1.3168 9.9945 48.7782
75.0000 4.5900 1.1880 10.2018 49.2407
80.0000 6.4300 1.1166 11.1000 45.2164
85.0000 7.5100 0.6545 11.4400 44.1582
90.0000 8.1700 0.0000 11.4345 44.3977
95.0000 8.7300 -0.7609 11.3154 44.7737
100.0000 9.0800 -1.5767 11.0099 45.6905
105.0000 9.2100 -2.3837 10.5207 47.2648
110.0000 9.1000 -3.1124 9.8495 49.7510
115.0000 8.6600 -3.6599 8.9687 53.9417
120.0000 7.7600 -3.8800 7.8827 61.5109
125.0000 6.4700 -3.7110 6.8179 73.9815
130.0000 4.6000 -2.9568 6.1523 95.0570
135.0000 4.1100 -2.9062 5.8645 105.2935
140.0000 3.7900 -2.9033 5.6490 114.4527
145.0000 3.5400 -2.8998 5.4895 123.2918
150.0000 3.3200 -2.8752 5.3869 132.0521
155.0000 3.2100 -2.9092 5.2684 140.0783
160.0000 3.1000 -2.9130 5.1963 148.2265
165.0000 2.9900 -2.8881 5.1701 156.3916
170.0000 2.8700 -2.8264 5.1976 164.4977
175.0000 2.7300 -2.7196 5.2857 172.4200
180.0000 2.5800 -2.5800 5.4200 180.0000
 
.
 
Buenas,

Ya veo que el tema es antiguo, pero como lo han subido y las explicaciones que se han dado no me parecen de lo más claro, voy a dar una más sencilla:

Lo primero que hay que tener claro, es que hay dos vientos, el real (el que notas cuando estás parado) y el aparente, (el que notas cuando te estás moviendo). Se puede ir más rápido que el real, pero no que el aparente. A medida que vas acelerando, el aparente va subiendo en velocidad, y cerrándose en ángulo. Cúanto puedas llegar a andar depende de lo eficiente del diseño...

Para que os hagáis una idea, en la última copa América el Oracle alcanzó casi tres veces la velocidad del viento real. (31 nudos con 12 de viento) no está mal ¿Eh?
 
Eso es válido para vientos de través o ceñida. Pero de empopada, con 7 nudos de viento, un velero puede ir a 4 y el viento aparente será de 3.
Se te había escapado eso, eh? jeje
 
Es cierto en popa cerrada no tiene validez,pero si en cuanto te cierras unos grados.
La forma más facil de verlas es con vectores,el viento con el que realmente navegamos es el vector resultante entre el viento real y nuestra velicidad. a medida que vamos más rápidos aumenta nuestro viento aparente y tb se viene más a la proa, como bien dicen por ahí hay dos límites, el rozamiento y en ausencia de este sería que a medida que fueramos acelerando el viento se vendria más a la proa hasta que el angulo fuera tan cerrado que no permitiria ceñir más.
Lo de la copa américa de este año a mi me dejó impresionado, dando puntas de 30 kn con 10 kn de viento, impresionante.
 
Hola andretsin, no se me había escapado, yo sólo me refería a cuándo es posible ir más rápido que el viento real, evidentemente, en popa cerrada no es posible porque el aparente y el real van en la misma dirección (y distinto sentido), y el vector resultante también, sin embargo, en cuanto empiezas a orzar, el aparente empieza a irse a proa y las velocidades se suman...

Tampoco se puede si estás aproado... :lol:
 
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