Только квадрат скорости и есть сила ;)

По просьбе Романа, от академгородка:
Задача простая, если бы хоть кто нибудь вспомнил "физику процесса" !
Айяйяй, друзья, зациклившись на парусе и сопротивлениях воды/воздуха вы совсем забыли что такое ВИНДСЕРФИНГ :super:
Коротенько напомню
(особенно для д.Юры, который уже более10-лет как отошел от виндсерфинга):
Доска, Парус и Виндсерфер - это единое целое. Доска, идущая равномерно и прямолинейно определенным курсом по отношению к ветру, всегда идет немного под углом к направлению силы тяги - дрейф. Сила тяги, направленная вперед, уравновешивается силой гидродинамического сопротивления. А сила дрейфа, направленная перпендикулярно, уравновешивается силой бокового сопротивления.
Аэродинамиеские силы и силы сопротивления приложены в разных точках!
На парусе - это ЦП (центр парусности) и ЦБС - центр бокового сопротивления - это шверт и/или плавник (не зря Скат чисто интуитивно вспоминал про плавник:D). Возникающие моменты сил уравновешиваются усилиями виндсерфера - изменяя величину этих моментов и их направление (т.е. наклонами мачты смещая ЦП относительно ЦБС) он и управляет системой парус/доска. Уфф, вспомнили :)
Далее все не просто, а очень просто. На течении при прочих тех же условиях (см.задачу), как все правильно заметили, меняется вымпельный ветер.
а)Если оставить парус в том же положении (но мы то с д.Юрой знаем, что максимальная тяга у паруса - если передний профиль по касательной к вымпельному ветру :smile:) , то при большей аэродинамической силе уменьшится сила тяги и сильно возрастет сила дрейфа, а сила бокового сопротивления (по водным условиям) остается та же - доску прибьет к берегу.
б)Если настроить парус под новый вымпельный ветер (открыть) и если тяги хватит под скорость 50км/ч,
то будет доска стоять, не хватит тяги - будет сносить по течению.
И немного из мировой морской практики.
В Кадисе на акватории, где будет Евро2010, есть места с очень сильными приливными/ отливными течениями. Вода ходит на 2 метра по уровню два раза в день в залив и обратно - Атлантика. Кстати спасибо д.Юре за интересный пример с океаном.
По рассказам Димы Мурашова, Артем первый раз попав на такое течение был в ступоре - он практически на глиссировании, вода вокруг несется шумит, он стоит, а рядом, совсем недалеко - испанцы быстро уходят вперед.

По пункту б) есть еще одна опция - тяги может хватить и на большую скорость ;-)


И про мировую практику - не существует рек или океанских течений со скоростью 50км/ч.

Если её больше, то пойдет вперед.

Скорость течения реки в районе Ниагарского водопада 56 км/час. :D

Но способность плавника противостоять дрейфу в более сильном потоке возрастет, с чего же силе бокового сопротивления оставаться такой же, а не увеличится?

А в той ситуации жаль, что никто не замерил силу течения и скорость Артема, до попадания в течение :D

Вымпельный ветер может измениться только, если изменится скорость относительно берега. А что скорость изменится, как раз и требуется доказать. Неувязочка :blush:

линейная скорость в реке упадет практически в ноль, про какой вымпельный ветер речь ведете, уважаемые?

Тут я с тобой в принципе согласен. Поэтому и не настаивал на том, что мой расчет абсолютно точен и доска будет точно стоять на месте. Просто имеющиеся данные для расчета этой задачи позволяют получить только такой результат. Я вполне допускаю, что возможна небольшая подвижка реального результата в ту, или другую сторону. Однако, скорее всего (или мы можем предполагать) это будет происходить относительно результата, полученного в моем варианте расчета, так как произвести более точные вычисления не представляется возможным в данных условиях.
Остается только надеяться, что кому-нибудь из любителей виндсерфинга эта тема помогла хоть немного разобраться с основами движения парусных досок и с работой течения:smile:

Вымпельный ветер есть равнодействующая скоростей истинного и курсового ветров.
Вымпельный ветер при нулевой курсовой скорости будет равен истинному (природному) ветру.

соответствуя духу ветки буду нудным!

равнодействующая бывает у сил.

скорости просто векторно суммируются ;-)

Вот решение задачи в формулах

Дано:
V - скорость серфера без течения
Vt - скорость течения
Fa(v) - аэродинамическая сила действующая на надводную часть
Fh(v) - гидродинамическое сопротивление действующее на подводную часть.

Здесь Fa и Fh нелинейные функции от скорости. Те самые, которые в аэродинамической трубе и бассейне только можно определить.

Найти:
X - скорость серфера с течением.

Решение:

При равномерном прямолинейном движении без течения Fa(V)=Fh(V).
При равномерном прямолинейном движении с течением Fa(X)=Fh(X+Vt)

Решив систему нелинейных уравнении, найдем Х.

Так как у нас нет аэродинамической трубы, проведем мысленный эксперимент.

Fa(v) в диапазоне v от 0 до 50 км/ч можно потрогать разогнав доску до 50 км/ч :D
Говорят, что усилия при этом не превышают возможностей тренированного спортсмена.

Fh(v) с увеличением скорости от 0 растет, затем резко уменьшается в момент выхода на глиссирование. Насчет диапазона 50 - 100 км/ч уверенности нет. Только соображение, что в глиссирующем режиме доска больше выныривает из воды уменьшая площадь смоченной поверхности. Тем самым компенсируя увеличение силы трения от скорости.

Вывод: в идеальных условиях скорость X будет немного меньше V

[quote=Crack O'Deal;2471
Вымпельный ветер при нулевой курсовой скорости будет равен истинному (природному) ветру.[/QUOTE]

заблуждаешься, причем,искренне:D

А как же их сравнить, если мы их не знаем (не вычислили или не измерили)?

За неимением точных исходных данных, каждый основывает свое решение на личном предположении - поэтому и ответы у всех разные.

Это верно (не совсем прямо, но все же пропорциональна), только если угол вымпельного ветра не изменяется. А если имело место "падение скорости системы относительно берега от 50 км/ч до значения 0 км/ч", то вымпельный ветер существенно отошел в корму. И для того чтобы утверждать, что при этом "в парусе появляется избыток тяги" - надо знать график изменения аэродинамического качества данного паруса в зависимости от курса, а мы его тоже не знаем... Равновероятно, что при новом вымпельном ветре будет иметь место не "избыток", а "недостаток" тяги.

Ага, напоминает ЕГЭ :D

Просто небольшая ремарка. Если, например, принять за условия задачи, что истинный ветер дует 14м/с под углом 120град к направлению движения доски, то вымпельный ветер (т.е. реально воздействующий на парус) будет абсолютно одинаков по силе, как при движении доски без течения, но со скоростью 50км/ч, так и при нулевой скорости доски относительно земли, но при наличии встречного течения 50км/ч. Изменится только его направление относительно движения доски.