24/01/2009

Física de la navegación a vela

Ya que este fin de semana nos han privado del placer de navegar, he aprovechado para hacer algunas cosas: aprender a procesar fotos digitales y comenzar a leer el libro The Physics of Sailing. A medida que vaya aprendiendo cosas, las iré contando en el blog, hasta que os hartéis y me mandéis parar. El primer concepto que quiero explicar es el de:
Velocidad de casco
Como bien sabemos en el Emilu, los barcos de mayor eslora (que son casi todos) navegan más rápido en las mismas condiciones de viento. ¿A qué se debe esto? ¿A una mayor superficie vélica? No. Es una consecuencia de las leyes de la hidrodinámica: todos los barcos que navegan desplazando agua (o sea, que que no planean sobre el agua) tienen una velocidad máxima determinada por su eslora.
Al avanzar, el barco desplaza agua y produce una ola. Esa ola es corta si la velocidad es baja, y va creciendo a medida que la velocidad aumenta. Llega un momento en que la longitud de la ola es igual a la velocidad del barco: es cuando se alcanza la velocidad de casco. En la foto se ve un barco que navega justo a su velocidad de casco, y la longitud de la ola que produce es exactamente la eslora del barco.
Si el barco aumentase su velocidad, la longitud de la ola también aumentaría, y la popa se hundiría en el seno de la ola: el barco tendría que navegar cuesta arriba para subir la ola, para lo que necesita una energía que no puede darle el viento. Todos tenemos la experiencia de que a partir de unos 20 nudos de viento, cualquier aumento de su velocidad no se traduce en un aumento de la del barco, sino que este empieza a hacerse ingobernable. Entonces se reduce vela para tener menos empuje, pese a lo cual no se pierde velocidad.
Un poco de matemáticas aplicada a los principios de la hidrodinámica da la fórmula
Velocidad de casco = 1,3 x RaizCuadrada(eslora)
Para un 28 pies, resulta una velocidad de casco de 6,88 nudos.
Como he diho al principio, esto se aplica a barcos que desplazan agua. Hoy en día se diseñan barcos planeadores, como los Open 60, para que no se vean limitados por este fenómeno.

No hay comentarios:

Publicar un comentario