Para un observador casual, un velero tiene mucho sentido. El viento impulsa el barco hacia adelante en el agua. El barco va a favor del viento. La física real de navegar un barco es definitivamente más complicada. ¿Cómo navegas contra el viento? ¿Por qué el velero se mueve hacia adelante cuando el viento golpea las velas desde un lado? ¿Cómo navegas perpendicular al viento? ¿Cómo se mueve un velero más rápido que el viento?

Hay mucho que entender sobre cómo funcionan los veleros. Mucho no es obvio al principio. Debe comprender el diseño y la resistencia de su embarcación. También punta de vela y rango de manga. La dirección del viento es solo una parte del rompecabezas. Una vez que entiendes todo, navegar se vuelve mucho más fácil.

Echemos un vistazo a la física de las velas y el viento y cómo funcionan juntos. Comprender estas fuerzas es clave para cualquier navegante que desee dominar la navegación. Al menos en el verdadero sentido de la palabra «viento en las velas».

¿Cómo navega un velero?

La física de cómo navega un velero depende de la dirección del viento. Navegar su barco a favor del viento con el viento a su espalda es fácil de entender. El viento llena las velas y empuja el barco hacia adelante en el agua. Los ángulos requieren una mayor comprensión de la física para explicarlos.

Las velas de un barco funcionan como las alas de un avión. Ambos crean sustentación aerodinámica para mover un objeto. En el caso de un barco, mueve el barco incluso cuando el viento viene de un lado.

Si miras un velero desde arriba, parecería el ala de un avión. La única diferencia sería que parece estar al final.

El aire golpea tus velas y crea sustentación. Parte del poder se pierde a través de la fricción. Parte de esa fuerza empuja tu bote hacia adelante. El resto empujaría el velero de lado si pudiera. Pero no puede, y aquí es donde la aerodinámica de tu vela se encuentra con la hidrodinámica de la quilla.

Debido a que el barco tiene una quilla o orza, puede moverse hacia adelante. Esta parte de su velero se extiende bajo el agua. Equilibra el barco y lo mantiene recto. Sin quilla, su velero iría a la deriva donde lo lleve el viento. Sin embargo, la quilla coopera con las velas para hacer el movimiento hacia adelante. También habrá un pequeño movimiento lateral. Para que tu velero pueda navegar.

Cuando el casco y la quilla resisten el movimiento lateral, esa fuerza se traduce en movimiento. Al navegar en ceñida, el viento debe fluir uniformemente desde la parte delantera de la vela hacia atrás. Si no, no llegarás lejos. Esto puede ser difícil de dominar para los nuevos navegantes.

La prueba del hueso de naranja

Un ejemplo divertido de comprender el movimiento hacia adelante es sacar una semilla de una naranja. Estos tienen aproximadamente la misma forma que la quilla de un barco. Coloque la semilla en una mesa lisa, luego tritúrela con el pulgar. El semen saldrá a chorros de debajo de su pulgar en dirección hacia adelante. El mismo principio básico se aplica a su velero. La fuerza ejercida sobre él se redirige como movimiento hacia adelante.

¿Qué significa punta de vela en un velero?

Las velas de su velero se pueden aparejar en diferentes ángulos. Esto es esencial para atrapar y utilizar el viento. Estos ángulos se denominan punto de vela. Necesitas cambiar el ángulo de navegación cuando cambia el viento. De lo contrario, perderá el movimiento de avance deseado.

Ajustar las velas se llama trimado. Para ello, ajusta la tensión de la línea, llamada sábana, unida a la vela. Cuando metes la escota, mueve la vela hacia el centro del barco. Cuando liberas la tensión o la mamparos, deja salir la vela.

El trimado de velas puede ser difícil de dominar. El viento rara vez coopera. Puede entrar en ángulos que cambian constantemente. Debes adaptarte en consecuencia. Este es un proceso de aprendizaje y nadie es un marinero experimentado la primera vez.

Recortando las velas contra el viento

Puede ser difícil trimar las velas cuando se navega en ceñida. El ángulo de la vela debe ser el correcto para permitir un flujo de aire adecuado. Si ha amartillado demasiado hacia afuera o hacia adentro, no funcionará. No obtendrán la forma de ala deseada y se estancarán en el agua.

La forma más fácil de trimar las velas en ceñida es mediante prueba y error. Despliega tus velas hasta que aleteen sueltas. Este golpe se llama grátil. Luego baje lentamente la vela nuevamente. Preste atención a la forma y la tensión de la vela. Cuando se vuelve suave y curvo, no hay grátil. Aquí es donde quieres que esté.

Cómo girar contra el viento

Girar contra el viento se llama subir. A veces se le llama cargar o apuntar hacia arriba. Si empuja el timón hacia la vela y alejándolo de usted, está virando contra el viento. Las velas se deben recortar junto con las viradas. El ángulo del viento cambiará. Si las velas no están cubiertas, pierdes el viento.

Trim la vela perpendicular al viento

Trate los vientos verticales de la misma manera que contra el viento. El proceso de trimado de las velas es el mismo. Una vez que tenga esa forma de ala, aplane el grátil y navegue en rumbo.

Trimando las velas a favor del viento

A pesar de lo que pueda pensar, trimar las velas a favor del viento puede ser complicado. Las velas se desviarán o inflarán naturalmente con el viento. Controlarlos requiere trabajo. Debes intentar que la vela quede perpendicular al viento. Esto expondrá la superficie máxima de la vela. Así es como obtienes la mayor elevación. Nuevamente, este es un proceso de prueba y error para hacerlo bien.

Cómo girar contra el viento

Girar contra el viento también se conoce como alejarse. Esto también se conoce como caerse o apuntar hacia abajo. Para hacer esto, gire el timón hacia usted y alejándolo de la vela. Al igual que con el viento en contra, la vela debe ajustarse. Debes esquivar para mantener el rumbo.

¿Qué es virar?

Si quieres navegar contra el viento, tienes que participar en el llamado viraje. Un velero no puede ir directamente contra el viento en un rumbo recto. Esto te pone en la zona prohibida. Los ángulos o puntos de vela mencionados anteriormente se pueden dividir en diferentes amuras. Hay puntos de babor y puntos de estribor. Se dividen alrededor del bote, muy parecido a lo que parece un reloj. Así que tachuela tiene dos significados diferentes. Un ángulo se refiere al viento y también a las correcciones direccionales que haces en el viento.

Debes estar a unos 45 grados a favor del viento en cada dirección para continuar navegando. En la zona de exclusión, su bote está muerto en el agua. Tienes que participar en una maniobra de giro para salir de él. Se navega en un patrón de zigzag. La dirección del viento cambia de un lado del barco al otro. Esto le permite moverse más contra el viento. Te mantendrá encaminado, solo que podría tomar más tiempo.

¿Cómo se grapa?

Aprender a girar es un proceso. No siempre es fácil. Prueba los siguientes pasos para virar contra el viento.

• Virar hacia el viento empujando el timón hacia la vela. Haga esto lentamente y de manera controlada.
• Cuando el barco vire, pase por encima de la tabla sin soltar el timón ni la escota de mayor.
• La vela vira cuando cambia de lado. En este caso, siéntese en el lado nuevo del barco, frente a la vela.
• Vuelva a centrar el barco para que esté en un rumbo recto.
• Aquí tienes que cambiar de manos. Pero no sueltes la escota de mayor ni el timón. Pase la mano que sujeta la escota a lo largo de la escota de mayor hasta que tenga el timón. Luego suelte el timón con la otra mano.
• Ahora puede agarrar la hoja con su mano libre después de un cambio exitoso.
• Recorte su vela según sea necesario. Acabas de girar en una dirección. Si necesita continuar navegando contra el viento, debe reiniciar repitiendo el proceso en orden inverso. Esto puede durar todo el tiempo que sea necesario para llevarte a donde quieres ir. El resultado final es un zigzag a través del agua.

¿Cómo se controla la velocidad en un velero?

Cuando el viento se levanta adecuadamente, un velero puede moverse extremadamente rápido. Los veleros pueden ir desde 4 millas por hora hasta casi 20 millas por hora. Entonces, ¿cómo detener esto si es necesario?

Si su barco va en contra del viento y necesita detenerse, arriar las velas. Déjelos orzar brevemente, lo que interrumpirá la velocidad de su barco. Cuando esté listo, puede retroceder.

El viento de cola es más difícil. En esta dirección hay poca resistencia al agua en su embarcación. Puedes plegar las velas para reducir un poco la velocidad del barco. Sin embargo, su impulso lo llevará por algún tiempo por venir.

Puede apuntar la proa de un barco contra el viento para detenerse. Alternativamente, puede colocar el barco perpendicular al viento y orzar las velas. Sin embargo, no tienes forma de detener un barco contra el viento.

¿Cómo algunos barcos navegan más rápido que el viento?

Esto tiene que ver con un fenómeno llamado viento aparente. El viento aparente es el viento que sientes en tu cara a medida que avanzas. El viento verdadero es el viento que sopla naturalmente.

Si te imaginas andar en bicicleta en un día sin viento, aún sentirás el viento en la cara (viento aparente), que se vuelve más fuerte a medida que aumenta la velocidad. Eso es porque tu movimiento hacia adelante crea su propio viento. Si estuviera montando su bicicleta en un día en que soplaba un viento de 5 mph detrás de usted y estaba pedaleando a 5 mph, los dos vientos (verdaderos y aparentes) se cancelarían entre sí y no sentiría el viento en absoluto. .

Los barcos que pueden navegar más rápido que el viento verdadero «crean su propio viento». En general, se trata de catamaranes rápidos y barcos de hielo, aunque algunos monocascos de carreras pueden igualarlos. El viento aparente es el viento en el que navega el barco. Por lo general, a 70 u 80 grados del viento aparente, puede navegar más rápido (lo que se conoce como «velocidad corta») que con el viento directamente detrás de usted.

Esto se debe a que puede ajustar las velas para que el viento pase sobre ellas para crear sustentación, como el ala de un avión que impulsa el barco. Como puede ver, hay una fuerza positiva contra el interior de la vela y una fuerza negativa tirando del exterior de la vela. (Puedes probar esto sacando la mano por la ventana de un automóvil en movimiento (¡con el permiso de tus padres, por favor!). Gira la mano para sentir que el viento empuja y tira de ella en diferentes ángulos).

En condiciones óptimas, el viento aparente es mayor que el viento real. Supongamos que estás en un catamarán rápido navegando con un viento real de 10 nudos. Si te mueves muy rápido por el agua, puedes crear un viento aparente de 20 nudos, lo que te permite navegar entre 12 y 13 nudos, que es más rápido que el viento real. (La fricción evita que te muevas tan rápido como el viento aparente).