Mihin perustuu purjeen käyttö? Kuinka purjeveneellä voi edetä melkein suoraan vastatuuleen(?)? Entä köli? Laskee painopistettä alemmas ainakin. Missä on purjeveneen tukipinta?
Tiedätkö purjehduksen fysiikasta?
veikka2
191879
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 19
Vanhimmat
Köli vastaa samaa kuin rautatie vaunua. jos kuvittelet vetäväsi tai työntäväsi vaunua mistä suunnasta tahansa vaunu kulkee vain eteen tai taakse päin. Suora työntö sivulta ei liikuta vaunua kun vaunu ei tiedä mihin suuntaan lähteä. Kölillä on sama vaikutus vaikka purje on iso, niin koli vaikka onkin pieni, on kuitenkin niin tiheässä väliaineesa, joten vastaa melkoisia kiskoja, toki köli sortaa jonkun verran. Ainut ero kisko hommaan on että purjeita voidaan kääntää jolloin suora sivutuuli kyydittää venettä kovemmin kuin täysi myötätuuli.. Purjeinen asennon ja kölin yhteisvaikutuksella voi edetä melkoisen jyrkästi tuuleen päin, ei kuitenkaan suoraan vastaiseen, silloin pitää luovia, eli tähdätään kohteen ohi oikealle, ja sitten välillä vasemmalle, taas oikealle jolloin kulkusuuntien keskiarvo on suoraan vastatuuleen.
Mietihän tarkemmin kiskojen / vaunun vertaustasi.
Totta on, että vetelet tai työntelet vaunuasi eri suunnista, niin vaunu liikkuu kiskojen suuntaisesti.
Selittämättä kuitenkin jää, että jos työnnät sivuttain edestä, niin vaunu menee taaksepäin. Jos tuuli taas "työntää" purjevenettä sivuttain edestä, niin purjeveneppä ei mene taaksepäin, vaan puskee tuulta päin.
Jos purje olisi siipi, tämä olisi helppo selittää. Vene liikkuu x-akselin suuntaisesti. Tuuli kohdistuu veneeseen 45 asteen kulmassa. Siipi on tuulen suuntaisesti. Muodostuu noste siipeen nähden 90 asteen kulmassa ja veneen kulkusuuntaan siis 45 asteen kulmassa (tuulen suunnan peilikuva x-akselin suhteen). Jaetaan tuo voima x- ja y-komponentteihin. Köli kumoaa y-komponentin, mutta x-komponenttia vastaan on vain veden vastus. Vene lähtee liikkumaan x-akselin suuntaisesti.
Mutta. Purje ei ole siipi. Purjeeseen liittyy oleellisesti myös tuulen suunnan muutos. Tämän jätän suosiolla fyysikoille.
Toiset purjeet ovat lähempänä kunnollista siipeä kuin toiset. Esim surffilaudan purje on aika laadukas. Myös oikeita siipipurjeita käytettään:
http://www.wingsails.com/cetiri.html
Niiden aerodymiikka on rättipurjeisiin nähden ylivoimaista, pienempi pinta-ala riittää, mutta niillä on huonot puolensa. Purjeen sa siiven välillä ei ole mitään periaatteellista eroa, rättipurje on käytännöllinen kompromissi, ja vielä kaunis.
Sopivassa kulmassa oleva purje aiheuttaa voimakkaan sivuttaiskomponentin ja kiskojen suuntä passaa eteenpäin paremmin siihen komponenttiin kuin taaksepäin menevä suunta..
Havainnollistan, suoraan sivulta tuulen käydessä vene ei liiku, jos purje laittaan vinoon, purjeen aiheuttama voimavektori alkaa liikuttaa venettä. No kiskoja käännetään hiukan, silti tuuli tuo venettä hiukan kohti tuulta, "vene menee voimakkaasti sivulle kiskojen suuntaan samalla", edelleen käännetään kiskoja kuten huomaat purjeen antama voimavektori on aika vahva, meno loppuu siihen kun veneen runkon aiheuttama vastus tuuleen nähden voittaa purjeen aihettamat voimat "kiskojen suuntaan" nähden. Mitä enempi tuulta kohti vene tulee, niin sen pienemmäksi käy purjeen pinta-ala,(purjeita on käännettävä,jotta saadaan voimavektori oikeaan suuntaan), muuten vene lähtee kiskoja väärään suuntaan..
"Purje ei ole siipi. Purjeeseen liittyy oleellisesti myös tuulen suunnan muutos."
Oleellisesti tarkoittaa, että sitä korostetaan ekassa linkissä, joka saadaan googlattaessa sailing physics. :D
Onkohan tuossa mitään perää? Linkki ainakin vaikuttaa luotettavalta, mutta kaikkialla muualla puhutaan vain siivestä (tässä käsityksessä olin itsekin). Tuolla väitetään bernoullin vaikutuksen olevan vähäisempi.
http://www.phys.unsw.edu.au/~jw/sailing.html
Ei voi edetä suoraan vastatuuleen vaan pitää luovia. Luovittaessa edetään siksakkia sivuttain vastatuuleen. Köli on se tukipinta, joka auttaa venettä etenemään keulan suuntaisesti eikä vajoamaan tuulen suuntaisesti.
aina kölin?
eli jos laittaa lakanan seipääseen soutupaattiin, toimiiko se?
Myötätuuleen vene menee samalla lailla ilman köliä kuin kölillä. sivutuulessa sortaa kyllä niin paljon että ei päästä kuin loivasti sivuttain.. "tuuli vie mukanaan"
Monet vastaajat luulee kölin vievän venettä eteenpäin,näinhän ei asia ole.Köli pitää venettä pystyssä tuulta vasten.Vastavoima tulee veneen rungosta joka on vedessä,ei kölistä.Esim.trimaran tyyppinen kilpavene ei omaa minkäänlaista köliä.
Jos halutaan päästä tuuleen, niin köli, evä, suora kylki tms tarvitaan. Pyöreälinjainen amme ei nouse tuuleen pätkääkään.
Purjelaivoissa on vaatimaton kölipalkki joka ei juurikaan vastusta sivuttaista soryoa. Tämän vuoksi purjelaivat ovat perin kehnoja luovimaan ja pyrkivätkin löytämään reittinsä avotuulien mukaisesti.
Köli ei pidä vähimmässäkään määrin purjelaivaa pystyssä, vaa sen tekee painolasti pohjalla.
Myöskään purjeveneiden eväkölit, parhaimmillaan puiset nostokölit eivät pienimmässäkään määrin pidä purjevenettä pystyssä, vaan ovat yksinomaan luoviominaisuuksia varten.
Miksi laittavat köliin 3000 kiloa painoa,jos ei tarvita veneen pystyssä pitämiseen?
On kölejä, joissa ei ole mitään lisäpainoa, yleensä useimmat keveiden veneiden nostokölit. Sitten on todella myös kölejä, joissa on runsaasti metallia painona. Mutta aina kölin päämerkitys on purjeen aiheuttaman sivuttaisvoiman kumoaminen: voimavektorista jää jäljelle pääosin vain eteenpäin vievä komponentti.
Onko totta, että katamaraneissa ja trimaraneissa ei käytetä köliä? Miksi ihmeessä? En näe mitään järkeä. Täytyy käydä rannoilla katselemassa ennenkuin laskevat veteen.
Köli on erittäin hyvä paikka painolle aina kun se on käytettävissä.
Se ei kuitenkaan ole purjeveneen kölin ainut ja päätarkoitus kuten tuossa aiemmmassa (Köli ???) kirjoituksessa yksiviivaisesti väitettiin.
Syvälle ulottuvan kölirakenteen päätarkoitus on purjeveneen luoviominaisuuksien parantaminen. Usein se tarjoaa myös mahdollisuuden kölipainon asentamiseen.
Köliä käytetään myös kaksi- ja kolmirunkoveneissä. Ne eivät ole painolastikölejä, joten ne on tehty säädettäviksi. Mitä suurempi on nopeus tai mitä vähemmän tuuli tulee sivulta, sitä vähemmän köliä kannattaa pitää vedessä jarruttavassa menoa.
http://www.libertyyachtclub.org/resources/Seamanship/SailingTheory.pdf
En puutu viisaampien puheisiin mutta muistutan vain että huomattavasti veneen kulkuun vaikuttaa myös purjeen suojanpuolelle syntyvä alipaine.Se vaikuttaa joskus enemmänkin kuin ylipaine purjeen tuulenpuolella.
Se paine-erohan se eteenpäin viekin. Eteenkin siipipurjeissa, joissa on parempi aerodynamiikka, alipaine on merkittävämpi, kuten on tilanne lentokoneen siiven yläpinnan suhteen.
Tässä on jo pohdittu asiaa sekä paremmin että huonommin, mutta yksi on vielä mainitsematta. Veneen oma liike yhdistettynä purjeiden aikaansaamaan ilman virtaussuunnan muutokseen saa aikaan sen että veneessä istujan mielestä mennään vastatuuleen. Hakekaa googlesta "apparent wind". Tosin hitailla purkeilla ei näy yhtä selvästi.