A vela como asa: sustentação e resistência
1A lição em palavras simples
Uma vela curva, com um pequeno ângulo ao vento, desvia o ar. O ar reage com sustentação, como numa asa. A resistência atua 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 o bordo da frente e o de trás. O bordo da frente é o grátil; o de trás é a valuma. Com um pequeno ângulo de ataque, o ar escoa suavemente pelas duas faces da vela curva. A vela desvia o ar, e o ar exerce uma força sobre ela.
Sustentação e resistência
É mais fácil perceber a força aerodinâmica total da vela dividindo-a em duas. A sustentação atua perpendicularmente ao vento aparente. A resistência atua na direção do vento aparente, para sotavento. Desviar o ar reduz a pressão na face de sotavento (lado para onde o vento sopra) e aumenta-a na de barlavento (lado de onde vem). O ar que passa pelas duas faces não tem de chegar à valuma ao mesmo tempo; a vela produz força ao desviar o escoamento.
Ângulo demasiado pequeno
Se deixares a vela sair demasiado (folgares), ou aproximares demasiado a proa do vento, o ângulo de ataque fica demasiado pequeno. O grátil levanta e bate. A vela está a panejar: deixa de manter a forma com o vento e perde força.
Ângulo demasiado grande
Se a vela estiver demasiado caçada (puxada para dentro) para o ângulo do vento, o escoamento deixa de acompanhar a face de sotavento. Separa-se e forma turbilhões. A vela entra em perda: a sustentação diminui, a resistência aumenta e o barco adorna e abranda, sem ganhar velocidade. Uma vela em perda parece cheia e quieta, pelo que é fácil não reparares.
À popa e com duas velas
À popa rasada, navegando diretamente a favor do vento, a vela fica atravessada ao vento. O escoamento está sobretudo separado e a vela trabalha principalmente por resistência, 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 escoamento sobre a outra.
2Dados-chave
- Sustentação
- Perpendicular ao vento aparente
- Resistência
- Na direção do vento aparente, para sotavento
- Panejar
- Ângulo de ataque demasiado pequeno: o grátil levanta e bate
- Perda
- Ângulo de ataque demasiado grande: o ar separa-se a sotavento
- À popa
- Vela sobretudo em perda, a trabalhar por resistência
3Pontos-chave
- 1
Uma vela com um pequeno ângulo ao vento aparente funciona como uma asa e produz sustentação.
- 2
A sustentação é perpendicular ao vento aparente; a resistência atua na direção dele.
- 3
Vela demasiado folgada ou proa demasiado perto do vento: a vela paneja.
- 4
Demasiado caçada: a vela entra em perda, adorna o barco e abranda-o. Pode parecer bem.
- 5
À popa, o vento empurra a vela sobretudo por resistência.
4Erros frequentes
Erro: Na dúvida, caça mais a vela; uma vela quieta está a trabalhar.
Correto: Uma vela cheia e quieta pode estar em perda: um ângulo de ataque demasiado grande separa o escoamento e reduz a sustentação.
Erro: O ar que passa pela face curva tem de encontrar o da outra face no bordo de trás, por isso acelera.
Correto: A ideia de tempos iguais está errada. A vela desvia o escoamento, criando menor pressão a sotavento e maior a barlavento.
5Caso prático e chaves de exame
Ao través, com vento de lado, a tripulação caçou muito o foque, um tipo de vela de proa. A vela parece lisa e silenciosa, mas o barco adorna muito e parece lento. Deves caçar mais o foque ou folgá-lo? Porquê?
Ver a resposta
O foque está provavelmente em perda por estar demasiado caçado. Folga-o um pouco para reduzir o ângulo de ataque e verifica se a velocidade aumenta e o adornamento diminui. Caçar mais aumentaria ainda mais o ângulo.
Chaves de exame
- Ângulo de ataque: entre o vento aparente e a corda da vela.
- A sustentação é perpendicular ao vento aparente; a resistência atua na direção dele.
- Panejar: ângulo demasiado pequeno. Perda: ângulo demasiado grande; o ar separa-se.
- À popa, a vela trabalha principalmente por resistência.
Termina esta unidade
Quando a tiveres lido, responde a três perguntas. Acerta as três para concluir a unidade; só abrir a página não conta.
As minhas notas desta unidade
Sem notas