Cos'è la freccia verde?

[mattafla]

Se guardate in Wikipedia la spiegazione di Bolina, troverete l'immagine allegata, con la didascalia:
"Bolina: La freccia azzurra indica la spinta laterale generata dalla depressione sul lato sottovento della vela; tale spinta può essere scomposta in due vettori: quello nero, che viene annullato dalla resistenza uguale e contraria generata dalla deriva immersa nell'acqua, e quello blu, che è la risultante spinta all'avanzamento della barca a vela.".
Notare che il termine deriva può assumere un significato diverso per gli aeromodellisti e i marinai, ma qui è intendibile come contrario allo scarroccio.
Nell'immagine ci sono anche una freccia rossa ed una verde, entrambe senza spiegazione.
Presumo che la freccia rossa sia la velocità del vento, ma le altre frecce non sono velocità, bensì forze, concetti diversi.
La forza aerodinamica sulla vela (forza che qui non mi interessa minimamente sapere come venga generata) in realtà non è nemmeno la freccia azzurra (che rappresenta invece solo la forza altrimenti detta portanza), perché la portanza è solo una componente della forza aerodinamica totale, componente assieme alla resistenza aerodinamica della vela.
In realtà la barca per procedere deve avere una freccia blu (spinta all'avanzamento) di lunghezza maggiore della forza resistenza totale della barca. Si potrebbe anche discutere sulla direzione della freccia blu...
La resistenza totale della barca è grossomodo la somma della resistenza aerodinamica sulla vela e delle altre resistenze della chiglia.
Dunque cosa rappresenta la freccia verde?

[fabiovitti]

Forse un maldestro tentativo di indicare l'angolo di incidenza col vento

[paologiusy]

La freccia lunga rossa corrisponde alla risultante del vento sulla vela. Può essere scomposta in due: una parallela alla vela (verde) che non genera nulla e l'altra perpendicolare alla vela stessa che è quella azzurra. A sua volta quella azzurra può essere scomposta in due una forza lungo la direzione della barca, quella blu, e l'altra forza, quella nera, che genererebbe lo scarroccio se non ci fosse la deriva. Notare che senza deriva la barca si sposterebbe solo di lato, ossa la lunghezza della forza blu si annullerebbe.

C'è un errore in quello che ho letto nel tuo post, quando si dice che la forza blu è maggiore della resistenza idraulica all'avanzamento. In realtà è uguale, perché all' equilibrio la barca mantiene velocità costante.

Anche la freccia nera ha una forza resistente, prodotta dalla deriva. Lo scarroccio c'è sempre, impercettibile, ma c'è.

(Scarroccio=spostamento laterale in direzione perpendicolare alla direzione della barca).


PS: La migliore inclinazione della vela rispetto alla barca è la metà di quella che il vento ha con la barca stessa.

[mattafla]

Paologiusy hai ragione. Grazie della spiegazione dei colori delle frecce, spiegazione per me accettabile, ma mi rimane qualche punto oscuro.
Le frecce disegnate sono quindi tutte forze, sottinteso equilibrate, compresa la verde, "che non genera nulla", perché equilibrata dalla reazione della resistenza di chiglia nell'acqua (terzo principio della dinamica).
Io avevo dimenticato la conoscenza del terzo e del primo principio della dinamica; dimenticanza probabile indizio di demenza senile.
Occorre immaginare il disegno di Wikipedia (fatto alla migliore inclinazione della vela) come il fotogramma di un film a velocità costante, supponendo un moto rettilineo uniforme in un sistema inerziale.
Tale moto di direzione reale dell'imbarcazione mi sembra diretto quasi come la corda del profilo velico, ma non nella stessa direzione dell'asse longitudinale dell'imbarcazione.
Tuttavia non ho ben capito il tuo PS, che ritengo potrebbe essere ovvio per un velista, quale io certamente non sono:
"La migliore inclinazione della vela rispetto alla barca è la metà di quella che il vento ha con la barca stessa.".

[paologiusy]

Originalmente inviato da mattafla

Paologiusy hai ragione. Grazie della spiegazione dei colori delle frecce, spiegazione per me accettabile, ma mi rimane qualche punto oscuro.
Le frecce disegnate sono quindi tutte forze, sottinteso equilibrate, compresa la verde, "che non genera nulla", perché equilibrata dalla reazione della resistenza di chiglia nell'acqua (terzo principio della dinamica).
Io avevo dimenticato la conoscenza del terzo e del primo principio della dinamica; dimenticanza probabile indizio di demenza senile.
Occorre immaginare il disegno di Wikipedia (fatto alla migliore inclinazione della vela) come il fotogramma di un film a velocità costante, supponendo un moto rettilineo uniforme in un sistema inerziale.
Tale moto di direzione reale dell'imbarcazione mi sembra diretto quasi come la corda del profilo velico, ma non nella stessa direzione dell'asse longitudinale dell'imbarcazione.
Tuttavia non ho ben capito il tuo PS, che ritengo potrebbe essere ovvio per un velista, quale io certamente non sono:
"La migliore inclinazione della vela rispetto alla barca è la metà di quella che il vento ha con la barca stessa.".

Se provi a ruotare la vela in diverse inclinazioni rispetto alla barca, a parità di inclinazione del vento, la freccia blu è massima quando la vela fa la bisettrice. Se la barca fosse perfettamente al traverso, ossia a 90° rispetto al vento, la massima spinta la otterresti con la vela a 45°
Questo ovviamente per una vela teoricamente e perfettamente piana.
Puoi fare anche delle prove al Cad, sono esercizi geometrici con le forze che si fanno anche al liceo

[mattafla]

Paologiusy ancora grazie.
Mi stai aprendo un mondo, purtroppo per me sconosciuto, tra vento reale, vento apparente e vento di velocità o di avanzamento.
Non sono in grado di seguire bene le considerazioni di un velista, quando si entra in particolari con termini marinareschi, tipo orzare, poggiare etc.
Ciò non ostante un'idea grossolana della bisettrice tra direzione vento reale e direzione barca mi appare valida in prima approssimazione.
Del resto corrisponde alla massima universale "In medio stat virtus.".
Però ho sottoposto la tua frase "La migliore inclinazione della vela rispetto alla barca è la metà di quella che il vento ha con la barca stessa" scrivendo la frase nella stringa di un'intelligenza artificiale AI.
L'AI mi ha risposto che la frase è sbagliata, credo scambiando la (giusta) direzione del vento reale intesa per la direzione del vento apparente.
Non ti fidare dell'AI.

[paologiusy]

Per curiosità ho provato anche io con IA e ho ottenuto 3 risposte diverse, ma comunque si, alla regola generale, comunque valida nella sua base teorica, vanno poi applicate tutte le distinzioni pratiche del caso, tipo appunto il vento apparente e la "pancia" della vela (ossia il suo profilo).

Nel caso poi degli AC40, che vanno più veloci del vento che li sospinge, probabilmente la regola va a farsi benedire.

Ad essere del tutto onesto, la regola me la insegnò mio padre, ingegnere navale, marinaio ed esperto velista, che però gli AC40, purtroppo, non ha fatto in tempo a vederli (aveva però una fissa con gli aliscafi). Io sono (ero, sniff) solo un windsurfer.