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COMO FUNCIONAM OS VELEIROS 1. Introdução a Como funcionam os veleiros Os veleiros são uma das primeiras e mais revolucionárias invenções da humanidade no campo dos transportes. Movidos primordialmente pelo vento. Ainda que ninguém saiba ao certo quando o primeiro veleiro foi construído, arqueólogos encontraram restos de embarcações primitivas, semelhantes a canoas, que datam dos antigos Egito e Mesopotâmia.

Desde então, o projeto de barcos evoluiu constanteme manobrabilidade e a estéticas e tecnológi Como exemplo, para pac 1 orlo to view nut*ge r a velocidade, a etindo inovações cabeça de dragão ue caracterizavam sua cultura, os vikings usavam machados, em lugar de serras, a fim de cortar peças de madeira mais longas e leves, que permitiam jornadas mais rápidas. Esses barcos, conhecidos como drakkar, dominavam os mares ao tirar vantagem do vento, com suas velas quadradas para navegar distâncias mais longas, e dos seus remadores para ataques velozes. osteriormente, os Juncos chineses do século 1 5, com suas características velas em concha, eram tão bem construídos para resistir aos tufões de sua região que terminaram por atingir a costa leste da África e o Golfo Pérsico mais de 50 anos antes os exploradores europeus. Hoje, iates de regata especializados corta Swlpe to vlew next page cortam as águas em velocidade superior à do vento. Embora esses espantosos navios variassem em tamanho e capacidade, todos eles estavam unidos pelos elementos comuns aos veleiros.

Quer grandes, quer pequenos, os barcos do passado e do presente compartilham da mesma capacidade de flutuação e movimento. Neste artigo, vamos estudar como funcionam as partes básicas de um veleiro, como os princípios da física permitem que eles flutuem e como o projeto de veleiros continua a evoluir 2. Componentes básicos de um veleiro O veleiro comum compreende oito partes essenciais: casco, cana do leme, leme, vela principal, mastro, retranca, bujarrona e quilha. O casco é a concha externa do barco e abriga todos os componentes internos.

Sua forma simétrica dá equilíbrio ao veleiro e reduz o arrasto, ou o empuxo para trás causado pela fricção que o movimento na água gera. Dentro do casco, na popa, ou parte traseira, fica a cana do leme, afixada ao leme, que fica dentro da água. Pense na cana do leme como o volante e no leme como o pneu de um barco. para manobrar um veleiro ara a direita, você move a cana do leme para a direita do barco, mudando a posição do leme. Se você pensar no leme como volante, então as velas e a quilha são os motores. A vela principal é a maior vela, que captura a maior parte do poder eólico necessário a propelir o veleiro.

Seu lado vertical fica preso ao mastro, uma viga longa e vertical, e o lado horizo 10 veleiro. Seu lado vertical fica preso ao mastro, uma viga longa e vertical, e o lado horizontal fica preso à retranca, uma longa viga paralela ao convés. Os marinheiros podem girar a retranca em 360 graus no plano orizontal, para permitir que a vela principal obtenha o máximo possível de vento. Quando a retranca fica perpendicular ao vento, a vela principal se infla para fora. Na situação oposta, paralela ao vento, ela pende inerte do mastro. Essa liberdade de movimento permite que os velejadores capturem o vento não importa de onde sopre.

A bujarrona e uma vela menor, triangular e fixa, que propicia potência adicional à vela principal. A quilha, uma prancha longa e esguia que se estende do fundo do barco, oferece um vetor de equilíbrio sob a água, e impede que o barco emborque. Nos veleiros de menor porte, uma deriva serve para finalidade semelhante ao da quilha, mas pode ser erguida ou baixada na água, para permitir navegação em águas mais rasas. Antes que um barco se torne capaz de movimento na água, é necessário que ele flutue. 3. Como flutuam os veleiros A flutuação depende de duas coisas: deslocamento e densidade.

O Principio de Arquimedes, que explica o conceito de flutuação, estipula que, a fim de que um objeto flutue, ele deve deslocar um volume de água equivalente ao seu peso. À medida que o peso do veleiro pressiona para baixo e força o deslocamento da água ob o barco, uma força ascensional equi veleiro pressiona para baixo e força o deslocamento da água sob o barco, uma força ascensional equivalente a esse peso sustenta a embarcação. É nesse ponto que a densidade interfere. para deslocar água suficiente para que se mantenha à tona, sem afundar, um barco precisa ter uma densidade média inferior à da água. or isso, o casco do barco é oco. A área superficial também ajuda a manter um barco à tona. Área superficial mais ampla propicia a um objeto chance melhor de deslocar água suficiente para compensar seu peso. Por exemplo, ma pequena bola de barro provavelmente afundará antes que desloque água suficiente para compensar seu peso. Mas caso você molde o barro em um formato plano, como uma panqueca fina, haverá mais área superficial para que o peso seja distribuído e desloque água, de modo que a peça flutuará. 4.

Como os veleiros de movimentam na água Velejar um barco é simples se você pretende avançar na direção a que o vento aponta. Basta manter a vela principal perpendicular ao vento para capturar o máxmo de energia. O vento pressiona diretamente contra a vela e faz com que ela se infle, e essa força atural propele o barco. Já manter um curso contra o vento é muito mais difícil. É como a diferença entre correr com o vento a favor ou contra o vento. Correr contra o vento requer mais energia, enquanto correr com ele a favor propicia empuxo e uma brisa agradável às costas.

De fato, navegar dire com ele a favor propicia empuxo e uma brisa agradável às costas. De fato, navegar diretamente contra o vento é impossível. Ou a força do vento vinda no sentido oposto ao do avanço empurrará o barco para trás ou ela forçará o barco a parar, caso as velas estejam frouxas. Os marinheiros definem essa situação pelo termo estar a ferros. para navegar em sentido oposto ao do vento, as tripulações empregam um método conhecido como dar o bordo. O vento propele o barco quando ele sopra na mesma direção em que o barco deseja avançar, e o oposto acontece quando ele sopra na direção contrária. Quando você veleja contra o vento, o barco na verdade está sendo puxado, e não empurrado, pela força do vento”, diz Bryan Kelly, instrutor de vela na Sail Newport, organização que governa a vela dos Estados Unidos para assuntos de recrutamento. Esse puxão do vento é conhecido omo empuxo. Por causa dele, o marinheiro que deseje navegar contra o vento precisa percorrer uma rota em ziguezague com diversas viradas de bordo. Ao fazê-lo, o vento chega ao barco em ângulo, e não diretamente. Ao dar o bordo, as velas funcionam como motor do barco, recolhendo a energia do vento.

Desta maneira o barco se movimenta em ângulo com relação ao vento, ou seja, a força eólica o movimenta de lado. No entanto, lembre-se de que o vento não é a única força com a qual um barco precisa interagir. Há também a água. À medida que o barco se inclina para um lado, qual um barco precisa interagir. Há também a água. À medida que o barco se inclina para um lado, a longa e lisa quilha que existe por sob o casco se inclina para cima acompanhando o movimento do barco, o que cria uma força lateral na direção oposta, devido ao volume de água que ela movimenta ao se deslocar.

Quando as viradas de bordo são executadas com sucesso, essas forças laterais opostas e iguais se cancelam. Mas a energia do vento recolhida pelas velas precisa ir para algum lugar, de modo que ela é liberada em forma de movimento para a frente – não há outro lugar para o qual ela possa ir. É o mesmo tipo de efeito ue você encontra ao jogar bolas de gude. O dedão e o indicador pressionam com força Igual as laterais da bolsa de gude, e por isso ela salta para a frente. Depois que isso acontece, o marinheiro deve alterar o curso e dar o bordo novamente na direção oposta, avançando gradualmente em direção oposta ao vento. . A física do empuxo Os adeptos da vela usam duas teorias proeminentes (mas frequentemente contestadas) para explicar exatamente como a interação com o vento gera empuxo: o Teorema de Bernoulli e a Terceira Lei de Newton. O teorema de Bernoulli, também conhecido como Explicação do Percurso Mais Longo, explica o empuxo em termos de alta e baixa pressão do ar em cada lado da vela. Imagine que a frente do barco está avançando em ângulo contra o vento. À medida que a brisa chega às velas, par PAGF 10 frente do barco está avançando em ângulo contra o vento. ? medida que a brisa chega às velas, particulas de ar correm de ambos os lados. Teoricamente, as partículas que correm do lado externo, convexo, da vela têm distância maor a percorrer, em tempo igual, do que as partículas que se movem do lado interno, concavo. Caso as partículas do lado externo estejam viajando mais longe o mesmo tempo, é necessário que tenham maior velocidade do que as partículas do outro lado. Esses partículas mais velozes têm mais espaço para se espalhar, o que forma uma área de baixa pressão.

Do lado interno da vela, as partículas mais lentas estão concentradas de forma mais densa, criando uma área de pressão mais alta. Essa dlferença de pressão entre os lados da vela cria uma sucção frontal que produz empuxo. Terceira Lei de Newton descreve o empuxo em termos da reação das partículas de ar do vento à vela principal e à bujarrona. A lei estipula que a cada reação corresponde uma reação igual e posta. À medida que o vento atinge as velas da direção oposta (lembre-se, você está velejando contra o vento e pretende dar o bordo), ele gera arrasto, ou puxa para trás.

O arrasto é paralelo ? corrente de vento original e acontece naturalmente quando algo se move contra um fluido ou gás. Mergulhadores usam trajes e capuzes especializados para reduzir ao máximo o arrasto que sofrem na água. Sob a lente newtoniana, no empuxo o movimento das par máximo o arrasto que sofrem na água. Sob a lente newtoniana, no empuxo o movimento das partículas de ar cria uma reação igual e oposta, ou seja, empuxo para a rente. A mesma norma pode ser aplicada à interação entre as velas e a quilha, descrita na página anterior.

As velas e a quilha criam reação iguais e opostas de modo a concentrar a energia do barco no avanço, e não no movimento lateral. 6. A Terceira Lei de Newton em ação em um veleiro A seguir, examinaremos a quilha de maneira mais aprofundada e veremos como ela contrlbui para o empuxo e como impede que o barco emborque ao dar o bordo. A quilha de um veleiro Quando as velas interagem com o vento, há muita coisa acontecendo sob a água para ajudar a criar o empuxo e permitir ue o barco se recupere das viradas de bordo.

Quando um barco aderna, ou se inclina lateralmente em uma direção, ao dar o bordo, a quilha impede que ele emborque. Posicionada sob o veleiro, perto do centro do casco, a superfície larga e lisa da qullha cria uma força lateral ao deslocar a água em direção oposta àquela em que o barco está adernando. Ainda que a quilha tenha área superficial muito menor que a das velas, a densidade da água permite que ela acione uma força poderosa o bastante para compensar a inclinação. O equilbrio resultante é conhecido como ímpeto de orreçao.

Você provavelmente conhece a poderosa força da quilha caso já tenha usado o remo de uma canoa para fazê-la provavelmente conhece a poderosa força da quilha caso já tenha usado o remo de uma canoa para fazê-la mudar de direção. Ainda que a área superficial do remo seja relativamente pequena, quando posicionado contra a corrente é posslVel sentir a força da resistência que ele gera, porque o remo se torna mais difícil de segurar. Dada a delicadeza desse equilíbrio entre vento, água e barco, os velejadores precisam dar o bordo cuidadosamente para evitar ue o barco emborque, monitorando sempre o ângulo de virada.

Caso a virada de bordo seja aguda demais, a força do vento será forte demais para que quilha e água possam superá-la. Dar o bordo é considerado seguro em ângulo de 45 graus relativo ao vento. O ângulo máximo a que um barco pode virar e se recuperar em segurança é de 30 graus [fonte: US Sailing – em inglês]. Os marinheiros conseguem determinar o ângulo do barco em relação ao vento graças a birutas, ou pedaços de pano presos à vela. Dependendo da direção em que se desfraldam, elas revelam o ângulo do vento.

O ideal é que elas se desfraldem em ângulo reto, indicando que o ar atinge as velas de forma regular e que o ângulo de virada é adequado. Isso permite velejar de forma mais eficiente 7. Velocidade dos veleiros A velocidade máxima de um barco pode depender de seu tamanho e propósito. Por exemplo, os esguios veleiros de competição são projetados especificamente para maximizar a velocidade, mas embarcações ma de competição são projetados especificamente para maximizar a velocidade, mas embarcações maiores e mais volumosas se movem mais lentamente devido ao arrasto e à fricção.

A medida náutica de velocidade é conhecida como “nó”. Um nó representa 1. 852 metros (uma milha náutica) por hora. A dimensão da milha náutica se baseia na circunferência da Terra. Já que hebault atingiu velocidade de 77 km/h, você deve estar se perguntando se o vento estava soprando a essa velocidade. Provavelmente não. Thebault devia estar se movendo mais rápido que o vento porque, quando veleiros criam empuxo, como discutimos anteriormente, eles criam vento adicional – o chamado vento aparente. É importante recordar que existem dois tipos de vento em ação uando a pessoa veleja: o vento real e o vento aparente.

Você sente o vento real quando está na doca à qual o barco está ancorado. O vento causa as ondas da água. O vento aparente é aquele que você sente quando o barco está em movimento – uma combinação do vento real e do vento criado pelo movimento do barco. Assim, é poss(vel que alguns veleiros naveguem mais rápido que o vento, especialmente os modelos mais esguios e aerodinâmicos, com menos arrasto ou fncção na água, como os iates e catamarãs. Fonte: HowStuffvVorks/como tudo funciona: http://viagem. hsw. uol. com. br/barco-a-vela. htm