Żeglarstwo blisko wiatru wykorzystuje kształt żagli do generowania windy. Aby płynąć wokół żagli, wiatr musi odchylić się w kierunku, jak pokazano na strzałkach dla prędkości początkowej vi i prędkości końcowej vf, które są podane w odniesieniu do łodzi. Zmiana prędkości dv jest w pokazanym kierunku. Przyspieszenie aa powietrza jest dv/dt, więc siła FA, że żagle wywierają na powietrzu jest w tym samym kierunku. (Pierwsze i drugie prawa Newtona: F = ma.) Siła Fw jaką wiatr wywiera na żagle jest w przeciwnym kierunku., (Istnieje również efekt Bernoulliego, który przyczynia się w sposób wtórny.)
zauważ, że nigdzie w tym argumencie nie musimy mówić, że wiatr był szybszy niż Łódź.
teraz ta siła jest głównie bokiem na łodzi i staje się coraz bardziej bokiem, gdy zbliżasz się do wiatru. Jednak część siły jest do przodu: w kierunku, w którym chcemy iść. Więc…
Dlaczego łódź nie dryfuje na boki?Cóż, robi to trochę, ale kiedy to robi, kil, duży prawie płaski obszar pod Łodzią, musi popychać dużo wody na boki., Woda opiera się temu i wywiera siłę boczną na kilu.
to usuwa boczny komponent Fw. Co do elementu forward: przyspiesza Łódź, aż siła oporu FD zatrzymująca ją będzie wystarczająco duża, aby
- Fw = – {Fk + Fd}.
tak więc łódź może pływać blisko wiatru: zazwyczaj 45° do prawdziwego wiatru, chociaż wiele łodzi o wysokiej wydajności idzie bliżej niż to. I czuje się bliżej niż 45°, jak zobaczymy na diagramach poniżej.,
- mała dygresja: boczne elementy wiatru i wody na łodzi sprawiają, że obcas łodzi (przechylenie) od wiatru, jak pokazano na poniższym diagramie. Te dwa elementy poziome mają jednakowy rozmiar, ale w przeciwnym kierunku: jako siły anulują, ale sprawiają, że moment obrotowy tendencja do obracania łodzi zgodnie z ruchem wskazówek zegara. To jest anulowane przez inną parę sił. Wyporność i ciężar są również równe i przeciwne, i tworzą moment obrotowy w przeciwnym kierunku., Gdy łódź przechyla się na prawą burtę, przewód na dnie stępki, który ma znaczną część ciężaru, przesuwa się do portu i wywiera moment obrotowy w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Te dwa momenty odwołane.
więc teraz powrót do naszego pytania: