[lop]

Сообщение от Surfmonster

Lop

Мы ведем "разработку модели", поэтому интересует работа плавника отдельно от доски - как если бы взять и прокатить плавник по гидродинамическому бассейну вертикально, а потом под углом и померить какие силы и какое сопротивление он создает при разных углах атаки.

Если брать всю систему вместе - доска, плавник, парус, тушка - то запутаемся, что частично происходит.

Lop - я правильно понял? Плавник работает одинаково, что вертикально, что под углом (отдельно взятый в теории), только вектор силы, естественно, будет у наклоненного направлен вверх под углом. Если так, то можно двигаться дальше - такое допущение упростит все последующие соображения.
...

Если бы слово "вертикально" подразумевало только то что вдоль плавника гидростатическое давление меняется, а слово "горизонтально" - что вдоль плавника гидростатическое давление неизменно, то разницы не было бы. Скажем, у подводной лодки на глубине горизонтальные и вертикальные стабилизаторы работают одинаково.

В теории, и отдельно взятый, плавник работает одинаково, что горизонтально, что вертикально, если мы не учитываем свободную поверхность. Если учитываем, то неодинаково. Но зачем нужна такая теория, если плавник работает не отдельно от доски и свободной поверхности, а именно что вместе с ними? И доска работает (и создаёт силы) не отдельно от плавника. Конечно, соблазнительно бы считать, что суммарная сила на плавнике и на доске, работающих вместе, равна сумме сил на них же, работающих по отдельности. Но... не равна. В гидромеханике принцип суперпозиции работает довольно редко, и этот случай не исключение.

Впрочем, если принять мизерными углы дрейфа и крена, то для анализа можно считать, в первом приближении, что доска и плавник работают независимо. Во втором приближении мы должны при определении сил на плавнике учесть изменение потока, вызванное доской, а при определении сил на доске - изменение потока, вызванное плавником. так, последовательными приближениями, можно было бы найти решение с приемлемой точностью. На самом деле учитывать надо не только соседство доски, но и, что намного хуже, соседство свободной поверхности, так как форма доски практически не меняется при крене, а вот форма свободной поверхности меняться будет существенно.
Ну... предположим. Ходелось бы увидеть простоту последующих соображений.