{"id":9707,"date":"2012-11-16T06:43:48","date_gmt":"2012-11-16T05:43:48","guid":{"rendered":"http:\/\/www.trentoblog.it\/riccardolucatti\/?p=9707"},"modified":"2012-11-20T12:56:04","modified_gmt":"2012-11-20T11:56:04","slug":"vela-spiego-io-la-vela-%e2%80%a6","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.trentoblog.it\/riccardolucatti\/?p=9707","title":{"rendered":"VE LA SPIEGO IO LA VELA \u00e2\u20ac\u00a6"},"content":{"rendered":"

Detto altrimenti: \u00e2\u20ac\u00a6 soprattutto per chi\u00c2\u00a0velista non \u00c3\u00a8<\/strong><\/p>\n

Fine autunno. In barca a vela si va di meno, almeno qui sull’Altogarda Trentino. Ed allora approfittiamone per ragionare un po\u00e2\u20ac\u2122, per cercare di capire la teoria della vela, che poi \u00c3\u00a8 “meccanica dei fluidi”, cio\u00c3\u00a8 fisica, cio\u00c3\u00a8 scienza, cio\u00c3\u00a8 osservazione della realt\u00c3\u00a0.<\/p>\n

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… di poppa … “sospinta” dal vento<\/strong><\/dd>\n<\/dl>\n<\/div>\n

Che una barca, con o senza vela, si muova sospinta dal vento pi\u00c3\u00b9 o meno nella sua stessa direzione, \u00c3\u00a8 intuitivo ed accettato da tutti. Il problema sorge quando si vede una barca a vela che risale il vento, cio\u00c3\u00a8 che procede con l\u00e2\u20ac\u2122andatura di bolina, cio\u00c3\u00a8 \u00e2\u20ac\u0153grosso modo\u00e2\u20ac\u009d controvento (ma mai \u00e2\u20ac\u0153esattamente\u00e2\u20ac\u009d controvento: questo \u00c3\u00a8 impossibile). Come pu\u00c3\u00b2 accadere ci\u00c3\u00b2? Chi la tira? Chi la trascina quasi esattamente controvento contro tale forza?<\/p>\n

Vediamo se riesco a spiegarvelo, premettendo che i ragionamenti che sto per esporre vanno ugualmente bene per la vela di una barca, l\u00e2\u20ac\u2122ala di un uccello e l\u00e2\u20ac\u2122ala di un aeroplano.<\/p>\n

Immaginiamo di avere un flusso di un fluido, ad esempio di aria, e di interporvi una lamina di metallo rigida e piatta in modo che formi un certo angolo con la direzione del flusso.<\/strong> Se non esistesse la forza di adesione (tecnicamente, \u00e2\u20ac\u0153portanza\u00e2\u20ac\u009d), l\u00e2\u20ac\u2122aria \u00e2\u20ac\u0153in entrata\u00e2\u20ac\u009d si aprirebbe in corrispondenza della lamina, si richiuderebbe dopo di essa e proseguirebbe nella stessa direzione iniziale. Cio\u00c3\u00a8, non sarebbe stata compiuta nessuna azione (la deviazione del flusso dell\u00e2\u20ac\u2122aria) e quindi non ci sarebbe nessuna reazione (lo spostamento della lamina). Inoltre, gli uccelli e gli aeroplani non volerebbero e le barche a vela non risalirebbero il vento. Vediamo perch\u00c3\u00a9.<\/p>\n

Poich\u00c3\u00a9 invece esiste la portanza, man mano che si passa dagli strati di aria pi\u00c3\u00b9 lontani agli strati di aria pi\u00c3\u00b9 vicini alla lamina,<\/strong> si nota che essi rallentano la loro velocit\u00c3\u00a0, sino a raggiungere velocit\u00c3\u00a0 zero nello strato aderente alla lamina. Cio\u00c3\u00a8, l\u00e2\u20ac\u2122aria si \u00e2\u20ac\u0153appoggia con attrito\u00e2\u20ac\u009d sulla lamina, la \u00e2\u20ac\u0153bagna\u00e2\u20ac\u009d, per cos\u00c3\u00ac dire, e ne viene deviata. La lamina a sua volta viene \u00e2\u20ac\u0153spostata\u00e2\u20ac\u009d. Siamo di fronte ad una azione, la quale determina una variazione \u00e2\u20ac\u0153uguiale e contraria\u00e2\u20ac\u009d, come da tempo ci avevano insegnato a scuola.<\/p>\n

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Il mio Fun “Whisper” ITA 526 di bolina, “trascinato” dal vento<\/strong><\/dd>\n<\/dl>\n<\/div>\n

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Sulla lamina si forma una forza, la forza aerodinamica (idrodinamica, in caso di fluido liquido)<\/strong> che, passando dall\u00e2\u20ac\u2122immagine della lamina ad una vela, sulla vela si scompone in una componente di avanzamento ed una di scarroccio laterale (sull\u00e2\u20ac\u2122ala di aereo in avanzamento in avanti e portanza verso l\u00e2\u20ac\u2122alto), le quali fanno rispettivamente avanzare la vela (e la barca alla quale essa \u00c3\u00a8 attaccata) tirandola letteralmente in avanti e la fanno \u00e2\u20ac\u0153slittare\u00e2\u20ac\u009d un po\u00e2\u20ac\u2122 di lato, cio\u00c3\u00a8 scarrocciare. Il fenomeno descritto inizia a verificarsi sulla vela (ma solo sulla vela, non anche su quell\u00e2\u20ac\u2122altra \u00e2\u20ac\u0153ala\u00e2\u20ac\u009d dell\u00e2\u20ac\u2122 \u00e2\u20ac\u0153aeroplano barca\u00e2\u20ac\u009d, che sta immersa in acqua, cio\u00c3\u00a8 sulla deriva) anche a barca ferma, in quanto a muoversi \u00c3\u00a8 comunque il vento (non si riesce a far partire una barca a barca nel massimo \u00e2\u20ac\u0153controvento\u00e2\u20ac\u009d possibile).<\/p>\n

Grosso modo la stessa cosa accade sott\u00e2\u20ac\u2122acqua<\/strong>, intorno alla deriva, cio\u00c3\u00a8 a quella specie di ala rigida immersa verticalmente in acqua, attaccata saldamente allo scafo di ogni barca a vela, sulla quale, ma solo quando la barca si muove gi\u00c3\u00a0, quando cio\u00c3\u00a8 avanza scarrocciando leggermente, si generano i flussi di acqua i quali colpiscono in modo leggermente obliquo la superficie della deriva e generano la forza idrodinamica, che si scompone in una componente di resistenza all\u00e2\u20ac\u2122avanzamento (che rallenta un po\u00e2\u20ac\u2122 la navigazione) ed in una portanza, che limita fortemente lo scarroccio (cio\u00c3\u00a8 lo slittamento laterale di cui si parlava prima), ma non lo elimina del tutto (alla fine si scarroccia pur sempre di circa 10 gradi).<\/p>\n

Lo stesso fenomeno si verifica sulla pala timone<\/strong>, che quindi funziona anche da seconda deriva, purch\u00c3\u00a9 esso sia leggermente contrapposto ad una tendenza leggermente orziera della barca (cio\u00c3\u00a8: barra del timone leggermente tirata verso il timoniere per contrastare ed equilibrare la tendenza naturale della barca a \u00e2\u20ac\u0153risalire\u00e2\u20ac\u009d un po\u00e2\u20ac\u2122 la rotta, cio\u00c3\u00a8 a stringere un po\u00e2\u20ac\u2122 il vento, cio\u00c3\u00a8 ad andare un po\u00e2\u20ac\u2122 di pi\u00c3\u00b9 controvento da sola). Questa \u00c3\u00a8 la ragione per la quale ogni barca a vela che si rispetti deve avere un piano velico che la renda leggermente \u00e2\u20ac\u0153ardente\u00e2\u20ac\u009d, cio\u00c3\u00a8 orziera.<\/p>\n

La risultanza di tutte le forze descritte<\/strong> \u00c3\u00a8 per fortuna favorevole alla navigazione, e pertanto la barca soprattutto procede in avanti, limitando lo scarroccio a quel poco assolutamente necessario alla formazione della forza idrodinamica di cui si \u00c3\u00a8 detto.<\/p>\n

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Fuori col peso! Pi\u00c3\u00b9 la deriva “esce” dall’acqua, meno lavora e meno stringiamo il vento!<\/strong><\/dd>\n<\/dl>\n<\/div>\n

Ma non basta. Ora ve ne dico un\u00e2\u20ac\u2122altra<\/strong>, premettendo che mi sto riferendo ad una barca a vela dotata di un albero e due vele: quella di prua, il triangolino detto fiocco, e quella di poppa, un triangolo pi\u00c3\u00b9 grande chiamato randa.<\/p>\n

La vela e l\u00e2\u20ac\u2122ala di un aereo funziona anche se piatta e rigida. In alcuni casi infatti sono stati raggiunti record di velocit\u00c3\u00a0 da catamarani ad \u00e2\u20ac\u0153ala\u00e2\u20ac\u009d (cio\u00c3\u00a8 vela) rigida e piatta. Una serie di motivi pratici, anche facilmente intuibili, suggeriscono tuttavia di utilizzare vele fabbricate in tessuto, cio\u00c3\u00a8 non rigide e quindi non piatte.<\/p>\n

Immaginate quindi la solita barchetta a vela<\/strong>, un po\u00e2\u20ac\u2122 inclinata, con le vele tese e gonfie di vento, che sta navigando \u00e2\u20ac\u0153di bolina\u00e2\u20ac\u009d, cio\u00c3\u00a8 quasi contro vento, in modo che il vento colpisca diversamente i due lati della vela. Cosa sta accadendo? Parliamo della randa, cio\u00c3\u00a8 del triangolo di tela attaccato all\u00e2\u20ac\u2122albero, verso la poppa della barca. L\u00e2\u20ac\u2122aria la accarezza, parte da sopravvento, cio\u00c3\u00a8 nel suo lato concavo, e parte sottovento, cio\u00c3\u00a8 nel suo lato convesso.<\/p>\n

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Disegno dell’autore<\/strong><\/dd>\n<\/dl>\n<\/div>\n

Le particelle di aria che passano sopravvento<\/strong>, quando raggiungono l\u00e2\u20ac\u2122estremit\u00c3\u00a0 posteriore della vela, cio\u00c3\u00a8 la parte della vela verso la poppa della barca, tendono a rimontare sottovento verso la parte anteriore della vela, cio\u00c3\u00a8 verso l\u00e2\u20ac\u2122albero, verso la prua della barca, per intenderci, per tendere riempire quella zona di spazio a minore pressione in quanto non ancora raggiunta dalle particelle di aria che passano sottovento<\/strong>, lungo il lato panciuto della vela, che, poich\u00c3\u00a9 devono compiere un percorso pi\u00c3\u00b9 lungo a causa della convessit\u00c3\u00a0 della vela, tardano un po\u00e2\u20ac\u2122 ad arrivare a contribuire e riempire lo spazio che sarebbe loro naturalmente assegnato (in natura non esistono spazi vuoti).<\/p>\n

Si innesca cosi in piccolo vortice rotatorio di una massa cilindrica verticale<\/strong>, stretta e alta di aria, che ruota lungo un asse verticale quasi parallelo all\u00e2\u20ac\u2122albero, posto immediatamente dietro la balumina (bordo posteriore verticale esterno della randa) della vela, in modo tale da mettere a sua volta in moto una circolazione di una seconda massa cilindrica di aria intorno alla intera randa, che ruota nel senso di opporsi al vento reale nel lato sopravvento, e nello stesso senso del vento reale nel lato sottovento. Sopravvento quindi la velocit\u00c3\u00a0 del vento apparente<\/strong> (velocit\u00c3\u00a0 del vento reale+velocit\u00c3\u00a0 del vento relativo, cio\u00c3\u00a8 quello generato dall\u00e2\u20ac\u2122avanzamento della barca, lo stesso che si avverte sul viso andando in bicicletta anche in una giornata assolutamente priva di vento) che colpisce la vela sar\u00c3\u00a0 diminuita<\/strong> a causa della contrapposizione di questa nuova corrente d\u00e2\u20ac\u2122aria che si muove in senso contrario: e per una legge della fisica, a velocit\u00c3\u00a0 minore corrisponde una pressione maggiore<\/strong>. Sottovento avviene il contrario<\/strong><\/span>: la velocit\u00c3\u00a0 del vento apparente (=vento reale + vento relativo), gi\u00c3\u00a0 di per s\u00c3\u00a9 maggiore della velocit\u00c3\u00a0 dell\u00e2\u20ac\u2122aria sopravvento, si sommer\u00c3\u00a0 alla velocit\u00c3\u00a0 dell\u00e2\u20ac\u2122aria \u00e2\u20ac\u0153cilindrica\u00e2\u20ac\u009d di cui vi ho appena parlato, generando una velocit\u00c3\u00a0 ancora maggiore e quindi una diminuzione di pressione.<\/strong><\/p>\n

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\nPer capire meglio avvicinate la parte convessa di un cucchiaio che tenete delicatamente in modo che penda libero di oscillare, al flusso d\u00e2\u20ac\u2122acqua di un rubinetto aperto: ne sar\u00c3\u00a0 risucchiato!<\/p>\n

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Whisper in regata!<\/strong><\/dd>\n<\/dl>\n<\/div>\n

Ecco che la vela avr\u00c3\u00a0 nella zona sopravvento una pressione maggiore<\/strong> che non in quella sottovento, e sar\u00c3\u00a0 quindi soggetta alla forza aerodinamica, la quale si scompone come vi ho detto prima, e far\u00c3\u00a0 avanzare la barca grosso modo contro vento, anche se non proprio esattamente contro la direzione del letto del vento.<\/p>\n

La stessa cosa accade sul triangolo di vela di prua,<\/strong> cio\u00c3\u00a8 sul fiocco, con la differenza che l\u00e2\u20ac\u2122aria davanti alla barca \u00e2\u20ac\u0153sente\u00e2\u20ac\u009d l\u00e2\u20ac\u2122avvicinarsi dell\u00e2\u20ac\u2122ostacolo rappresentato dalla strettoia esistente fra il fiocco e l\u00e2\u20ac\u2122albero della barca, e automaticamente tende a deviare sottovento al fiocco e sottovento alla randa (quest\u00e2\u20ac\u2122effetto si chiama up-wasch<\/strong>), a velocit\u00c3\u00a0 ancor maggiore e quindi a minor pressione: e ci risiamo con l\u00e2\u20ac\u2122effetto aspirazione della vela e dell\u00e2\u20ac\u2122intera barca, ancora pi\u00c3\u00b9 rilevante che non nel caso della randa, la quale \u00e2\u20ac\u0153regala\u00e2\u20ac\u009d energia al fiocco.<\/p>\n

Per verificare che il liquido \u00e2\u20ac\u0153sente\u00e2\u20ac\u009d arrivare la strozzatura<\/strong>, riempite la vasca da bagno di acqua e cospargetene la superficie con pepe nero in polvere. Poi immergete in una estremit\u00c3\u00a0 della vasca una lamina e fatela avanzare verso l\u00e2\u20ac\u2122estremit\u00c3\u00a0 opposta. Vedrete che ben prima di essere raggiunta dalla lamina, i granellini di pepe si apriranno per andarsi a disporre nel sottovento della lamina.<\/p>\n

Ulteriore annotazione<\/strong>: a partire dalla zona sotto il fiocco e sotto il boma, si forma, in misura direttamente proporzionale alla distanza della base del fiocco dal ponte e del boma dalla coperta, una spirale di vento in uscita (i cos\u00c3\u00ac detti rifiuti, che tanto disturbano le barche che seguono), la quale assorbe energia e quindi rallenta la barca. Ecco perch\u00c3\u00a9 il fiocco dovrebbe essere \u00e2\u20ac\u0153spazza ponte\u00e2\u20ac\u009d, cio\u00c3\u00a8 a diretto contatto con il ponte, ed il boma (asta orizzontale collegata all\u00e2\u20ac\u2122albero, sulla quale \u00c3\u00a8 inferita la base della randa) essere il pi\u00c3\u00b9 basso possibile (tipo Star) anche se ci\u00c3\u00b2 crea qualche problema nelle virate e nelle abbattute (c.d. strambate).<\/p>\n

Lo stesso \u00e2\u20ac\u0153vortice in uscita\u00e2\u20ac\u009d si forma in coda agli areoplani<\/strong>, ed influisce negativamente sulla stabilit\u00c3\u00a0 del vostro volo. Per cui quando pilotate \u00e2\u20ac\u00a6 mantenete la distanza di sicurezza dall\u00e2\u20ac\u2122aereo che vi precede!<\/p>\n

Mi fermo qui perch\u00c3\u00a9 questo non \u00c3\u00a8 un trattato di vela. Spero tuttavia di avere quanto meno spinto alcuni di voi ad approfondire l\u00e2\u20ac\u2122argomento (al riguardo vi segnalo l\u00e2\u20ac\u2122ottimo testo \u00e2\u20ac\u0153L\u00e2\u20ac\u2122arte e la scienza delle vele\u00e2\u20ac\u009d di Tom Whidden e Michael Levitt, Mursia Editore).<\/p>\n

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