Citazione:
Originalmente inviato da RenatoC  ....
COPPIA SBANDANTE = PORTANZA x L
PORTANZA = 1/2 x 1.293 x C x SV x V²
dove
L = distanza CV- CC in metri
1.293 = densità aria (kg/m3)
V² = velocità vento al quadrato (m/s)
SV superficie velica (m²)
C = lift coeficient (0.1)
.....
Spero di essere stato chiaro e di aver attratto la curiosità dei più curiosi
P.S: Wrighi, qui non si fa a gara a chi sa usare meglio le formule, si parla di FISICA DELLA VELA, una materia che a me paice moltissimo  e dopo decine e decine di post inutili... spero di aver fatto qualcosa di utle! |
Al di là dei vari punti di vista mi auguro sempre che ci sia qualcuno che vuole imparare cose nuove e il modellismo è un'ottimo strumento per farlo. A me è la cosa che principalmente interessa, mentre mi è del tutto indifferente avere un modello per, semplicemente, giocarci...
Chi non è interessato, basta che non legga, però qualcuno potrebbe essere interessato ad approfondire o potrebbe avere un livello scolare tale da poter capire queste cose al volo considerandole l'A,B,C e nel contempo non importargliene nulla di verniciature, incollaggi, listelli... o ancor meno di polemiche su classi veliche o altro... de gustibus... ognuno vivrà le proprie passioni come più preferisce.
Quindi... sarò lungo
, chi non è interessato si astenga dallannoiarsi e salti pure oltre perchè sono andato a riprendere alcuni appunti di una lezione tenuta un po' di tempo fa e li ho adattati alla bisogna.
Qui parlare di OT e in T viene un po' difficile, ma per riprodurre qualcosa in scala o semplicemente farlo più grande o più piccolo e sperare che funzioni... la fisica è un grande aiuto
Dirò di più... la fisica è sempre una materia interessante e il modellismo è uno dei metodi migliori per scoprirla unendo a formule di difficile comprensione un riscontro "sperimentale" molto utile trasformare matematica e letterine astruse in qualcosa di più semplice e comprensibile.
Il discorso del momento sbandate è abbastanza semplice, ma mi sembra che su alcuni testi venga approcciato in maniera un po' differente e con questa formula (se non ricordo male):
Momento sbandante = coefficiente di portanza x 1/2 x 1,293 x Superficie velica x Velocità del vento al quadrato x Braccio della forza sbandante (CA)
Sembra quasi uguale, ma non lo è proprio del tutto
Prima di tutto convengo con Renato che la forza sviluppata dalle vele è pressochè sempre orientata ortogonale all'albero, però, quando la barca corica qualcuno suppone che la superficie esposta si riduca... a mio parere non si riduce affatto essendo il piano velico immerso nel flusso del vento sempre interamente.
Questo significa anche che, a barca sbandata per la scomposizione delle forze il suo dislocamento sarà superiore che a barca dritta, quindi immergerà di più.
Questo ragionamento però non tiene conto che vicino all'acqua il gradiente di velocità del vento, cioè il rallentamento che subisce il vento per attrito sulla superficie dell'acqua fa si che ... ce ne sia meno
E proprio questo fattore è il plus che permette tante volte ai modelli di funzionare anche oltre certi range di vento calcolati: nessuna barca vera potrà mai stare inclinata tanto attaccata all'acqua quanto un modello.
Questo significa comunque che, qualunque delle 2 strade scegliamo per considerare la superficie velica, non sarà mai del tutto giusta... quindi nel conto sappiamo che introduciamo un errore.
Il coefficiente di portanza...
e qui vien da ridere a saperlo giusto, qualunque cosa scriveremo sarà abbastanza difficile da verificare e introduce il secondo errore di calcolo quasi sicuro.
Il 1,293 è la densità dell'aria... non è proprio esatto, ma, credendoci, l'errore è minimo rispetto a quello che può venire dagli altri 2.
E infine veniamo alla lunghezza del braccio di leva del momento sbandante: se non ricordo male, sul libro di Crepaz viene calcolato in un'altro modo.
Mi sembra che voi calcoliate come lunghezza del braccio la distanza tra il centro velico e il centro di carena: a barca ferma il punto è certamente quello, ma se la consideriamo in movimento, in dinamica, Crepaz mi pare indichi come braccio del momento sbandate
la distanza tra il centro antideriva e il centro velico
E, questo, a mio parere è molto più giusto ed è anche molto interessante perchè introduce altri errori, ma anche delle semplificazioni.
Lo scafo dei modelli, a causa del basso dislocamento e della forma, è quasi nullo come effetto antiscarroccio; il timone, in una modello centrato correttamente quasi non lavora e , quindi, sbagliando poco si può dire che il braccio del momento raddrizzante si misura tra la congiungente del centro velico e il centro della deriva... che è anche facile da misurare
Altra cosa interessante che esce da questo esame è che:
Allungando al deriva si aumenta il momento raddrizzante ma anche quello sbandante
Che una deriva lunga è meglio farla trapezia perchè il suo baricentro sarà più vicino allo scafo e quindi il momento sbandante aumenterà un po' meno.
Quindi, dopo tutte queste considerazioni???
Dato che viviamo nell'era del digitale, fatte queste debite premesse per misurare in manierà un po' esatta certe grandezze, che fare per capire che equilibrio ha la nostra barca in maniera semplice e senza scervellarsi troppo?
Possiamo andare a navigare qualche volta in uno specchio di acqua più piatta possibile e con vento più costante possibile, un anemometro e una macchina foto digitale; mettiamo la barca in bolina e fotografiamo l'anemometro e la barca (da poppa o da prua) e ripetiamo questo test un po' di volte.
Poi, tornati a casa, misuriamo su una stampa o sullo schermo l'angolo di sbandamento (basta un goniometro o un righello e 2 conti di trigonometria) e ci annotiamo velocità del vento e sbandamento corrispondente.
Meglio ripetere più volte più misure e con venti di diversa intensità in modo da avere quello che in gergo si chiama anche campione rappresentativo.
Gli altri dati sono noti perchè geometrici rilevabili sulla barca... e scopriremo con una certa esattezza quanto vale la famosa portanza sviluppata dalle vele ai vari angoli di sbandamento
Dimenticavo... in qualunque caso e qualunque formula si usi...
se si usa il peso del bulbo per fare i conti, bisognerebbe usare
il giusto peso... epurato non solo dalla spinta di galleggiamento, ma soprattutto dal momento sbandante generato dal peso del rig completo...altrimenti si sbaglia parecchio
Una volta trovata la legge di relazione, poi basta applicarla agli altri modelli simili e non si sbaglia di molto
Una indicazione di massima si può trarre dal fatto che una IOM (dove tutti i parametri fissi sono standard o quasi) con 14-15 nodi sbandi circa 45-50 gradi con larmo 1... ma magari questo ce lo facciamo dire con precisione da Luca che avrà fatto sicuramente molte osservazioni sul campo.
Saluti