Co ma wspólnego Einstein z żeglowaniem?

Ostatnia aktualizacja: 02.07.2021 15:53
Albert Einstein był pasjonatem żeglarstwa. Na jeden z rejsów po Jeziorze Genewskim zaprosił nawet Marię Skłodowską-Curie. Ale to nie główny powód, dla którego żeglarstwo jest, jak żaden inny sport, tak mocno związane z fizyką.
zdjęcie ilustracyjne
zdjęcie ilustracyjneFoto: shutterstock/De Visu

Co sprawia, że jacht płynie szybciej? Dlaczego płynie do przodu, skoro wiatr wieje z różnych stron? - Żagiel wytwarza siły. Na żagiel działa wiatr, z tego wiatru żagiel ma za zadanie stworzyć siłę aerodynamiczną i on to tworzy generalnie przez swój kształt. Żagiel nie jest płaską powierzchnią. Jeżeli spojrzymy na niego z góry, to tworzy właściwie łuk. Wiatr, który opływa dookoła żagla od wewnętrznej strony łuku będzie miał krótszą drogę do pokonania, a po zewnętrznej stronie łuku ta droga będzie dłuższa - mówi Filip Welz, ze szkoły żeglarstwa Lazy Jack. - Zgodnie z prawem Bernoulliego, tam, gdzie jest krótsza droga, cząsteczki powietrza będą gęściej pakowane i stworzy nam się nadciśnienie, a po zewnętrznej stronie łuku cząsteczki powietrza będą rzadziej pakowane i stworzy nam się podciśnienie. Ciśnienie zawsze dąży do wyrównania i ten żagiel wytwarza właśnie siłę aerodynamiczną, która skierowana jest od ciśnienia wyższego do ciśnienia niższego.

Posłuchaj
05:37 Czwórka/Stacja Nauka - jacht 02.07.2021.mp3 Filip Welz opowiada o żeglowaniu (Czwórka/Stacja Nauka)

Najlepiej się płynie, gdy wiatr nam wieje w plecy, przy założeniu, że siedzimy twarzą w stronę dziobu jachtu, wtedy trzeba jak najszerzej rozłożyć żagle i je poluzować, tak, żeby wiatr wypełnił je w całości, dzięki temu nasza żaglówka nabierze prędkości.

Jachtem można płynąć w większości kierunków, jednak nie popłyniemy pod wiatr. Jeśli chcemy płynąć w tym kierunku, musimy płynąć halsem, czyli zygzakiem. - Gdy staramy się płynąć jak najbardziej w stronę wiatru, żagle musimy wybrać do osi jachtu i siła, która powstaje na żaglu, jest mniej więcej prostopadła do tego żagla - tłumaczy rozmówca Oliwii Krettek. - Faktycznie duża część tej siły działa wtedy w bok, powodując przechył, ale też część działa do przodu i ta część siły aerodynamicznej nas napędza.


żagle łódź żeglarstwo morze free shutter 1200.jpg
Żeglarstwo - Celebrowanie świętego spokoju

Czytaj także:

Na pracę żagla wpływ mają prawa fizyki. - Jest to newtonowska przyjemna część fizyki. Jak się weźmie różne siły, które działają na żagiel i jeżeli te wszystkie siły się równoważą, nasz jacht porusza się ruchem jednostajnym, jeżeli się rozjadą i stworzą ramię siły w płaszczyźnie poziomej, to jacht skręca - wyjaśnia Filip Welz. - Jeżeli się rozjadą i stworzą ramię siły w płaszczyźnie pionowej, to żaglówka się przechyla. To wszystko jest dosyć logiczne i fajne do wytłumaczenia.


Źr. YouTube/Teoria żeglowania - Jak działa żagiel?


Jak to się dzieje, że żaglówka, mimo dużych przechyłów, gdy maszt jest prawie w pozycji poziomej, nie przewraca się? - Żagiel pod wpływem wiatru tworzy jedną siłę, która działa w bok. Zanurzona część kadłuba tworzy drugą siłę, która działa w drugą stronę pod wodą i te dwie siły tworzą moment skręcający, który sprawia, że jacht się przechyla - tłumaczy instruktor. - Jachty są tak zbudowane, że mają swoją stateczność - stateczność kształtu lub ciężaru. Stateczność kształtu polega na tym, że zanurzona część kadłuba ze względu na jego kształt, gdy jacht jest w przechyle, nie jest zanurzona jego środkowa część, tylko bok jachtu. Te dwie siły - siła ciężkości z siłą wyporu tworzą nam drugie ramię siły, czyli przeciwny moment skręcający. Kiedy te dwa momenty się zrównoważą, to jacht w przechyle nawet sporym, stabilnie może płynąć bez zagrożenia wywrotką.

Wywrotka jachtu to nie taka prosta sprawa. Najłatwiej wywrócić najmniejsze Omegi, które nie mają kabiny, żeby wywrócić te większe jachty kabinowe, trzeba się postarać. Podczas żeglowania kluczowa jest pogoda, obserwowanie chmur, jeśli nie zaskoczy nas burza lub silny wiatr, to jesteśmy bezpieczni. Jachty morskie są w większości odporne na każdy wiatr, jednak w wypadku, gdy się pojawi, należy uważać na duże fale i nie ustawiać się do nich burtą, tylko dziobem.

***

Tytuł audycji: Stacja Nauka

Prowadzi: Agata Nowotnik 

Materiał przygotowała: Oliwia Krettek 

Data emisji: 02.07.2021

Godzina emisji: 12.29

aw

Czytaj także

Morskie opowieści - przez ocean na gapę

Ostatnia aktualizacja: 24.06.2021 15:30
Okazuje się, że skłonności do podróży na gapę mają nie tylko ludzie, ale również morskie stworzenia. Dzięki temu oszczędzają energię i mogą pokonywać dłuższe dystanse.
rozwiń zwiń

Czytaj także

Małże w wielkim mieście. "Pracują w wodociągach"

Ostatnia aktualizacja: 28.06.2021 14:03
Do badania jakości wody wykorzystuje się w stołecznych wodociągach m.in. małże.
rozwiń zwiń