Kan en flygplansvinge alstra någon lyftkraft i färdriktningen?
/Anders N, Kristinebegskolan, Åmål

Svar:
Om man ställer en flygplansvinge vertikalt blir den ju i princip ett segel. Det går ju att segla snett emot vinden (se figuren nedan), så man har en kraftkomponent i färdriktningen. Det räcker emellertid inte att vrida en vinge för att åstadkomma en segelbåt. En segelbåt har en köl som verkar mot vattnet och därmed hindrar en drift i sidled.

Hur kan man segla 90 grader i förhållande till vinden? Man ställer seglet i c:a 45 grader i förhållande till vinden. Vinden kommer då att avlänkas mot aktern. Kraften som böjer av vinden måste ha en motkraft (Newtons tredje lag, fråga 15642 ) som verkar i framåtriktningen. Så det är huvudsakligen två komponenter som driver segelbåten framåt: seglet och kölen.

Den framåtriktade kraften accelererar båten framåt, men med ökande hastighet får man ett ökande motstånd på skrovet (engelska drag). Sluthastigheten bestäms av balansen mellan den framåtriktade kraften och motståndet. Vindhastigheten är inte en absolut gräns för hastigheten om bara skrovet är konstruerat för litet motstånd. Två faktorer som påverkar hastigheten positivt är långsmal form och om skrovet kan lyfta och vattenplana så att bogvågen minimeras.

En segelbåt kan inte färdas i rak motvind eftersom det av symmetriskäl inte finns någon framåtriktad kraft på seglet. Det optimala är att färdas i 90 grader mot vinden eftersom den framåtriktade kraften är maximal. Så snart båten färdas med vinden kommer effektiva vindhastigheten minska vilket minskar hasigheten, se länk 1.

Se även länkarna nedan och fråga 8182 och 13364 .

Nyckelord: segling [5]; flygplansvinge [8]; *idrottsfysik [42];

1 http://www.real-world-physics-problems.com/physics-of-sailing.html
2 http://www.sailguide.com/forum/viewtopic.php?t=1342