kracht van lucht op zeilschip

Pieter Toonen stelde deze vraag op 10 november 2022 om 18:32.

 Hallo,
Lucht weegt 1,3 kilo per kuub. Stel een zeilboot; een valk, heeft 16 M2 zeil. De wind komt recht van achter. De zeilen vangen maximaal wind. Het waait 1 meter per seconde. Kun je dan zeggen dat er per seconde 1,3 X 16 = 20,8 Kg tegen het zeil gesmeten wordt? Of bij 10 meter wind per seconde = 5 tot 6 Bf, 208 kilo per seconde op het zeil? klopt date een beetje

Reacties

Jan van de Velde op 10 november 2022 om 19:21
dag Pieter,

Ja en nee. Er is wel wat impulsoverdracht maar lang niet zo simpel als jij het hierboven voorstelt.  Omdat die lucht niet aan dat zeil kan blijven plakken en dus uiteindelijk ergens heen moet is de overdracht van luchtbeweging op zeil(boot) beweging veel gecompliceerder. Voor de wind varend ontstaat een overdruk voor het zeil, en een onderdruk àchter het zeil, en dat drukverschil duwt je vooruit. Berekeningen lijken daarmee veel op die voor luchtweerstand van een voorwerp dat door lucht heen beweegt, met verschillende luchtweerstandscoëfficiënten voor verschillende vormen voorwerpen.

Halve wind varend (en scherper) werkt je zeil net als een vliegtuigvleugel: door de bolling maakt de wind achter het zeil meer snelheid (buitenbocht), en volgens Bernoulli betekent dat geringere druk. Het mooie is dat je met goed berekende zeilen zo snelheden kunt halen van 2-3 keer de windsnelheid zoals je die stilstaand zou meten. Dat worden dus heel andere berekeningen. 

Groet, Jan
Pieter op 11 november 2022 om 14:04
Dank je, Jan.
Jammer dat het weer allemaal zo complex is. ik was op zoek naar een simpel beeldspraak.

Groet,
Pieter
Jan van de Velde op 11 november 2022 om 14:12
Dag Pieter,

als een beeldspraak, buiten een natuurkundig/technisch werk, mag je gerust eens een keer laten vallen dat er elke seconde 4000 kg lucht met volle snelheid tegen de zeilen werd aan gesmeten, en dat de boot daardoor woest door de golven kliefde. 

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft vijftien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)