A vela como asa: sustentação e arrasto
1A lição em palavras simples
Uma vela curva, num pequeno ângulo com o vento, desvia o fluxo de ar. O ar reage com sustentação, como numa asa. O arrasto age na direção do vento.
Ângulo de ataque
O ângulo de ataque é o ângulo entre o vento aparente e a corda da vela, a linha reta entre suas bordas dianteira e traseira. A borda dianteira é a testa; a traseira é a valuma. Com um pequeno ângulo de ataque, o ar flui suavemente pelos dois lados da vela curva. A vela desvia o fluxo de ar, e o ar reage sobre ela.
Sustentação e arrasto
É mais fácil entender a força aerodinâmica total da vela em duas partes. A sustentação age perpendicularmente ao vento aparente. O arrasto age na direção do vento aparente, a favor dele. Desviar o fluxo reduz a pressão a sotavento (lado para onde o vento vai) e a aumenta a barlavento (lado de onde vem o vento). O ar que passa por lados opostos não precisa chegar à valuma ao mesmo tempo; a vela produz força ao desviar o fluxo de ar.
Ângulo pequeno demais
Se você soltar demais a vela (folgar), ou apontar muito perto da direção do vento, o ângulo de ataque fica pequeno demais. A testa perde a forma e bate. Isso é panejar: o vento deixa de dar forma à vela, e sua força cai.
Ângulo grande demais
Se a vela estiver muito caçada (puxada para dentro) para aquele ângulo do vento, o fluxo não consegue acompanhar o lado de sotavento. Ele se separa e forma redemoinhos. A vela entra em estol: a sustentação cai, o arrasto aumenta e o barco aderna e perde velocidade, em vez de acelerar. Uma vela em estol parece cheia e quieta, por isso é fácil não perceber.
Na popa e com duas velas
Na popa rasa, navegando diretamente a favor do vento, a vela fica atravessada ao vento. O fluxo está em grande parte separado, e a vela trabalha principalmente pelo arrasto, sendo empurrada. A fenda é o espaço entre a vela de proa (à frente do mastro) e a vela grande (atrás dele); cada vela afeta o fluxo de ar sobre a outra.
2Dados-chave
- Sustentação
- Perpendicular ao vento aparente
- Arrasto
- Na direção do vento aparente, a favor dele
- Panejamento
- Ângulo de ataque pequeno demais: a testa perde a forma e bate
- Estol
- Ângulo de ataque grande demais: o fluxo se separa a sotavento
- Popa rasa
- Vela com fluxo em grande parte separado, trabalhando pelo arrasto
3Pontos-chave
- 1
Uma vela num pequeno ângulo com o vento aparente funciona como uma asa e gera sustentação.
- 2
A sustentação age perpendicularmente ao vento aparente; o arrasto age na direção dele.
- 3
Vela solta demais ou barco apontando muito perto do vento: a vela paneja.
- 4
Caçada demais: a vela entra em estol, aderna o barco e o deixa lento. Ela pode parecer bem ajustada.
- 5
Na popa, a vela é empurrada principalmente pelo arrasto.
4Erros frequentes
Erro: Na dúvida, cace mais a vela; uma vela quieta está trabalhando.
Correto: Uma vela cheia e quieta pode estar em estol: um ângulo de ataque grande demais separa o fluxo de ar e reduz a sustentação.
Erro: O ar do lado curvo precisa encontrar o ar do outro lado na borda traseira; por isso, passa mais rápido.
Correto: Essa ideia de tempos iguais está errada. A vela desvia o fluxo, reduzindo a pressão a sotavento e aumentando a pressão a barlavento.
5Caso prático e dicas de prova
Navegando ao través, com vento de lado, sua tripulação caçou demais a buja, um tipo de vela de proa. A vela parece lisa e silenciosa, mas o barco aderna muito e está lento. Você caçaria mais a buja ou a folgaria? Por quê?
Ver a resposta
A buja provavelmente está em estol porque foi caçada demais. Folgue um pouco para reduzir o ângulo de ataque e veja se a velocidade aumenta e o adernamento diminui. Caçar mais aumentaria ainda mais o ângulo.
Dicas de prova
- Ângulo de ataque: entre o vento aparente e a corda da vela.
- A sustentação é perpendicular ao vento aparente; o arrasto age na direção dele.
- Panejamento: ângulo pequeno demais. Estol: ângulo grande demais; o fluxo de ar se separa.
- Na popa, a vela trabalha principalmente pelo arrasto.
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