Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

5 frågor/svar hittade

Kraft-Rörelse [20496]

Fråga:
Hur fort kan ett föremål förflytta sig med hjälp av vinden i förhållande till vindstyrkan med en färdriktning 90 grader mot rådande vindriktning.

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 .



/Peter E

Nyckelord: segling [5]; flygplansvinge [7]; *idrottsfysik [41];

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

*

Blandat [13891]

Fråga:
Vad är det för skillnad på vindstyrka och vindhastighet?
/emma s, pilängsskolan, lomma

Svar:
Ingen annan skillnad än att man mäter i olika enheter. Vindstyrka är en seglingsterm och ges oftast med namn som storm, kuling, styv kuling, etc., medan vindhastighet ges i m/s. Se vidare SMHIs utmärkta sida under länk 1.
/Peter E

Nyckelord: segling [5];

1 http://www.smhi.se/sgmain/om_smhi/vadersprak/vind.htm

*

Kraft-Rörelse [13364]

Fråga:
Jag håller på med ett projektarbete om segelbåtar. Jag undrar varför längre båtar går fortare än kortare båtar?
/Matthias N, Tyresö Gymnasium, Tyresö

Svar:
Matthias! Jag vet mycket lite om segling, men låt oss se vad man kan klura ut med hjälp av lite enkel fysik:

Vindriktning
Det är uppenbart att det inte går att segla rakt emot vinden. Att den går att segla med vinden är inte svårt att förstå. Inte heller att maxhastigheten i rak medvind är lika med vindhastigheten. I övriga riktningar kan man faktiskt ibland segla snabbare än vindhastigheten genom att utforma och rikta in segelytan optimalt.

Vid kryss (sned motvind) ger vinden en kraft på seglet och därmed via masten på båten. Denna kraft är inte nödvändigtvis riktad i vindriktningen, utan den kan ha en komponent framåt. Det är denna komponent som driver båten. Man vill naturligtvis att båten skall gå framåt, och inte driva av i sidled, dvs man måste "döda" kraftens komponent i sidled. Detta gör man med en köl och genom att göra båten långsmal. Se vidare länk 1 och 2.

Friktion
Friktionsmotståndet bromsar ju upp båten, så man vill ha så lite friktion som möjligt i framåtriktningen. Detta får man också med en långsmal båt.

Sammanfattning
Enkelt uttryckt: en snabb segelbåt skall utformas så att den har ett väl utformat segel (ger stor kraft), liten friktion i framåtriktningen och stor friktion i sidled. De senare åstadkommer man genom att göra båten långsmal.
/Peter E

Se även fråga 8182

Nyckelord: segling [5]; *idrottsfysik [41];

1 http://www.phys.unsw.edu.au/~jw/sailing.html
2 https://www.youtube.com/watch?v=b477nzyJum0

*

Blandat [10277]

Fråga:
Ni missförstod min fråga som jag undrade över förut dock var det ett utmärkt svar. Jag frågade om man kunde kryssa på solvinden.

Det jag undrade egentligen är om man rent teoretiskt skulle kunna "kryssa" på solvinden d.v.s. att man åker direkt motsatt solvindens riktning på samma sätt som man kan kryssa med en båt motsatt vindens riktning.
/John K, Platenskolan, Motala

Svar:
När en segelbåt kryssar, använder den vattnet att hålla kursen med. Om man nu skulle kunna segla med solvinden, finns ingen motsvarighet till vattnet i rymden. Så att kryssa går nog inte.
/KS

Se även fråga 10264

Nyckelord: segling [5];

*

Kraft-Rörelse [8182]

Fråga:
Jag läste en fråga i Trivial Pursuit som löd: Kan en segelbåt färdas snabbare än vinden? Svaret löd: Ja. Jag undrar nu hur detta är möjligt. Borde inte vinden verkar mot seglet om båtens hastighet är större än vindens?
/Anders H, Lund

Svar:
Om vinden kommer rakt bakifrån går det inte. Om vinden kommer från sidan, har båtens hastighet inte så mycket med vindens hastighet att göra.

Vindens verkan på seglet resulterar i en kraft, som verkar på båten genom masten. Vilken hastighet båten får beror på båtskrovet. En klumpig båt går långsamt. En långsmal, smäcker båt går snabbt, och den hastigheten kan vara större än vindens.

Det finns en detaljerad förklaring under länk 1. Om vinden kommer snett framifrån tvingas den av seglet att vrida lite i riktning mot segelbåtens akter. Detta leder enligt regeln verkan och återverkan (Newtons tredje lag, se Newtons rörelselagar ), till en kraft med en komponent riktad mot fören. Det finns naturligtvis även en kraftkomponent i sidled, men segelbåtens köl hindrar båten att driva i sidled.
/KS

Nyckelord: segling [5]; *idrottsfysik [41];

1 http://www.phys.unsw.edu.au/~jw/sailing.html

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7203 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-11-19 11:33:22.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.