Sembra intuitivo che le barche a vela, alimentate solo dal vento, possano viaggiare facilmente con il vento alle spalle, ma può sembrare impossibile che si girino e tornino a casa, con il vento che soffia dritto contro di loro.
Ma questo movimento inverso è possibile perché la vela di una barca in movimento ha la forma di un profilo alare come l’ala di un aereo. Quando l’aria si muove sopra l’ala di un aereo, da davanti a dietro, il vento che scorre sopra la parte superiore dell’ala deve viaggiare più lontano del vento che scorre sotto la superficie inferiore dell’ala., Questo crea una differenza di pressione che solleva l’aereo.
Su una barca a vela, il vento che soffia contro la barca con un angolo gonfia la vela e forma una forma di lamina simile, creando una differenza di pressione che spinge la vela perpendicolare alla direzione del vento.
Secondo “The Physics of Sailing Explained” (Sheridan House Inc, 2003), del professore di fisica della Kent State University Bryon D. Anderson, questa forza dalla forma della lamina della vela è combinata e bilanciata da altre forze, comprese quelle della chiglia della barca (il pezzo lungo e sottile che si protende dal fondo della barca).,
Insieme, le forze di trascinamento, dall’acqua, e la pressione del vento contro la vela stessa spingono l’imbarcazione in avanti. Si muove ad un angolo opposto alla direzione del vento, chiamato sopravvento nella terminologia della vela.
Secondo la rivista Physics Today dell’American Institute of Physics, la chiglia è particolarmente importante perché senza la sua azione di bilanciamento, una barca andrebbe semplicemente sottovento.
La vela sopravento non funziona anche se una barca è puntata direttamente di fronte alla direzione del vento, secondo la fisica della vela., Vento deve essere in movimento contro la barca con un angolo di almeno 40 gradi per la maggior parte delle navi. La pesca troppo forte nel vento fa sì che le forze sulla barca si sbilancino e sposta la barca lateralmente nell’acqua.
Un marinaio che intenda viaggiare sopravento verso un punto esattamente in linea con la direzione del vento dovrà zig zag avanti e indietro per raggiungere il suo obiettivo. Usando questa tecnica di “virata” e viaggiando con un angolo il più vicino possibile alla direzione del vento, i marinai possono raggiungere un punto in qualsiasi direzione, indipendentemente dalla direzione del vento.,
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