Превышаем скорость ветра или нет?

[abc44def]

Сообщение от Aleks123

В данном случае на курсе бакштаг 135° ограничение по скорости следующее - по мере увеличения скорости доски проекция этой скорости на ИВ будет приближаться к величине ИВ и при достижении такой скорости, при которой проекция скорости доски сравняется со значением ИВ, ускорение прекратится. Это как ты пойдешь на курсе фордевинд и попытаешься идти со скоростью, большей скорости ИВ. Ведь не получится? При углах из твоего примера это будет при скорости доски примерно √2 скорости ИВ. Нет, конечно есть и другие факторы, ограничивающие скорость доски, типа сопротивления воды и встречного ветра, но вся заруба здесь идёт именно вокруг этого ограничения.

Да уж, действительно тяжёлый случай.

Представь на минуту:
Ты находишься на движущейся относительно воды (равномерно и прямолинейно!!!) доске, в системе координат, которая движется вместе с доской.
Ты осознаёшь факт что доска движется только потому, что вода на тебя набегает с определённой скоростью. Больше ты никак не знаешь про то что доска движется.
Для тебя доска покоится!!! Твои ноги привязаны к доске.
Дурная вода движется, а доска покоится.
Ок? Представил?

В этой системе координат для тебя не существует ИВ. У тебя нет никаких приборов, с помощью которых ты мог бы его непосредственно измерить
Ты можешь измерить только направление и скорость вымпельного ветра, но об этом мы поговорим позже, если ты не будешь совсем упёртым.

Вот находясь на неподвижной относительно тебя доске, скажи пожалуйста, какой конкретно тормоз ограничивает скорость движения воды тебе навстречу?
Только не приплетай, пожалуйста!!! сюда истинный ветер, поскольку для тебя его нет.
Пожалуйста, ничего не говори больше про ограничение скорости доски, поскольку для тебя доска покоится, её скорость равна нулю.
Давай поговорим про ограничение скорости набегающей на тебя воды.
Ок?

[Aleks123]

Сообщение от abc44def

Да уж, действительно тяжёлый случай.

А кому сейчас легко?

Сообщение от abc44def

Представь на минуту:
Ты находишься на движущейся относительно воды (равномерно и прямолинейно!!!) доске, в системе координат, которая движется вместе с доской.
Ты осознаёшь факт что доска движется только потому, что вода на тебя набегает с определённой скоростью. Больше ты никак не знаешь про то что доска движется.
Для тебя доска покоится!!! Твои ноги привязаны к доске.
Дурная вода движется, а доска покоится.
Ок? Представил?

В этой системе координат для тебя не существует ИВ. У тебя нет никаких приборов, с помощью которых ты мог бы его непосредственно измерить
Ты можешь измерить только направление и скорость вымпельного ветра, но об этом мы поговорим позже, если ты не будешь совсем упёртым.

Вот находясь на неподвижной относительно тебя доске, скажи пожалуйста, какой конкретно тормоз ограничивает скорость движения воды тебе навстречу?
Только не приплетай, пожалуйста!!! сюда истинный ветер, поскольку для тебя его нет.
Пожалуйста, ничего не говори больше про ограничение скорости доски, поскольку для тебя доска покоится, её скорость равна нулю.
Давай поговорим про ограничение скорости набегающей на тебя воды.
Ок?

Это как будто я на якоре, а мимо меня вода течет? Как на реке? Ну на реке скорость течения определяется наклоном русла, горные речки быстрее текут, равнинные медленнее. Или как океанские течения в океане? Ну там течения бывают из-за вращения Луны, т.н. приливные течения, из-за вращения Земли, опять же ветра создают течения.
Если всё-таки это я на доске двигаюсь по воде, то скорость движения зависит, раз про ветер говорить запрещено, а только о свойствах воды, например от вязкости воды, от размера волн, переход ламинарного течения в турбулентное, на больших скоростях говорят кавитация появляется...
Я что-то не пойму, к чему ты клонишь. Может перейдем к делу?

[mm7]

Сообщение от Aleks123

Во как. Вы не поняли ничего из того, что я вам написал. Нет слов. Ну ладно, бывает.

Я понял написаноe "Надо же было так написать, что если тяга постоянна, а сопротивление возрастает, то скорость обязательно будет уменьшаться" как выражение несогласия. Латад тоже так понял. Но, ок, проехали. Т.к. понимание процесса сопротивления, видно, что совпадает.

Сообщение от Aleks123

... Ну ОК. Прошу извинить меня за тон, который вам не понравился. Надеюсь на взаимность.

Взаимно. без проблем.

[ALEX3M]

Сообщение от Nightbullet

писатель этот (mm7) просто тролль

Как говорится, "обосрал- обоснуй!"
Ну и про "полностью закрытый парус ответ то будет?
Или нагадил- и в кусты?

[Aleks123]

Сообщение от mm7

Я понял написаноe "Надо же было так написать, что если тяга постоянна, а сопротивление возрастает, то скорость обязательно будет уменьшаться" как выражение несогласия. Латад тоже так понял. Но, ок, проехали. Т.к. понимание процесса сопротивления, видно, что совпадает.

Вы правильно поняли. Это было выражение несогласия. Ещё раз(уж не знаю, в третий или четвертый раз) - при увеличении сопротивления скорость может как возрастать, так и уменьшаться. Если тяга превышает силу сопротивления, то хоть сопротивление и увеличивается, скорость будет возрастать до тех пор, пока сила сопротивления не сравняется с силой тяги.

[mm7]

Сообщение от Aleks123

Вы правильно поняли. Это было выражение несогласия. Ещё раз(уж не знаю, в третий или четвертый раз) - при увеличении сопротивления скорость может как возрастать, так и уменьшаться. Если тяга превышает силу сопротивления, то хоть сопротивление и увеличивается, скорость будет возрастать до тех пор, пока сила сопротивления не сравняется с силой тяги.

Ну да, все правильно.
просто если это условие об увеличении тяги специально не указывать, то оно принимается как "при одинаковой тяге".

Вообще так и было написано - "Надо же было так написать, что если тяга постоянна, а сопротивление возрастает, то скорость обязательно будет уменьшаться".
С чем Вы тут не согласны?

[abc44def]

Сообщение от Aleks123

Это как будто я на якоре, а мимо меня вода течет? Как на реке?

Точно, как будто на якоре, только якоря нет, вместо якоря есть другая сила, которая тебя удерживает в состоянии покоя. Мы о ней чуть позже поговорим.

Итак, вода набегает на тебя со скоростью 11.3м/с, она пытается толкать твою доску туда, куда стрелка воды показана.
Но доска касается воды только фойлом, у которого сопротивление в этом данном направлении навстречу воде очень маленькое (высокое гидродинамическое качество).
Предположим, что сопротивление крыла, фюзеляжа и прочих подводных частей фойла для набегающего потока воды настолько низкое, что вода движущаяся со скоростью 11.3м/с "давит" на фойл (а стало быть и доску) с силой всего лишь 50 ньютонов. Твоему воображаемому "якорю" нужно компенсировать только 50 ньютонов.
Представил?
Это реально?
Достижимо?

Если нет, то обоснуй почему.
Если да, то следующим шагом перейдём к "якорю".

[latad]

В рассмотрении относительности движения есть одна чисто практическая коварная вещь, которую теоретическая модель замены движения воздуха относительно суши (а именно суша всегда присутствует по умолчанию, хоть и не всегда осознанно) движением воды не учитывает: сила тяжести в случае с течением реки.. Для того, чтобы получить скорость воды более 10м/с требуется хороший уклон и вектор скорости судна выходит из плоскости вектора скорости ветра.

[mm7]

Ну можно разогнать воду, сливая с плотины, а потом плавно перенаправить поток горизонтально, и кататься в штиль :)

[Aleks123]

Сообщение от mm7

Ну да, все правильно.
просто если это условие об увеличении тяги специально не указывать, то оно принимается как "при одинаковой тяге".

Вообще так и было написано - "Надо же было так написать, что если тяга постоянна, а сопротивление возрастает, то скорость обязательно будет уменьшаться".
С чем Вы тут не согласны?

Да скока можно
Ещё раз, в пятый - тяга ПОСТОЯННА и при этом по величине больше силы сопротивления, ну вот вы стояли на месте, с растравленным парусом, а потом закрыли парус, у вас появилась тяга, вы эту тягу держите постоянной, при этом сопротивление возрастает от 0 до величины, равной силе тяги, ну как и положено при разгоне. При этом вы будете ускоряться, правда ускорение будет уменьшаться за счёт роста сопротивления, а скорость будет ВОЗРАСТАТЬ до тех пор, пока сила сопротивления не сравняется с силой тяги. При равенстве силы тяги и силы сопротивления скорость будет постоянна. Это школьная механика.

Сообщение от abc44def

Точно, как будто на якоре, только якоря нет, вместо якоря есть другая сила, которая тебя удерживает в состоянии покоя. Мы о ней чуть позже поговорим.

Итак, вода набегает на тебя со скоростью 11.3м/с, она пытается толкать твою доску туда, куда стрелка воды показана.
Но доска касается воды только фойлом, у которого сопротивление в этом данном направлении навстречу воде очень маленькое (высокое гидродинамическое качество).
Предположим, что сопротивление крыла, фюзеляжа и прочих подводных частей фойла для набегающего потока воды настолько низкое, что вода движущаяся со скоростью 11.3м/с "давит" на фойл (а стало быть и доску) с силой всего лишь 50 ньютонов. Твоему воображаемому "якорю" нужно компенсировать только 50 ньютонов.
Представил?
Это реально?
Достижимо?

Если нет, то обоснуй почему.
Если да, то следующим шагом перейдём к "якорю".

Ну якоря вообще-то многотонные корабли на течениях удерживают. 50 Н удержать якорю реально.
Если можно, то ближе к делу.

[abc44def]

Сообщение от Aleks123

Ну якоря вообще-то многотонные корабли на течениях удерживают. 50 Н удержать якорю реально.
Если можно, то ближе к делу.

Всё будет, не торопись.

Т.е. ты согласен с тем, что сила, с которой нужно удерживать (в состоянии покоя) доску на фойле против течения определённой скорости, зависит только от гидродинамического качества фойла и массы доски вместе с наездником.
Другими словами, для заданной массы всей конструкции и для заданной скорости набегающей воды, сила удержания определяется только гидродинамическим качеством фойла и больше ничем.
Чем выше качество, тем меньше требуется сила удержания.
Это, как ты сам выразился, школьная механика.
Но это важно.

Согласен?
Да, или нет?

latad, mm7, погодите, не нужно плодить дополнительных сущностей, нам бы со школьной механикой разобраться. Суши нет, наклона нет, только относительное движение бескрайнего океана и воздуха.
И наша несчастная доска на фойле. Этого достаточно.

[Aleks123]

Сообщение от abc44def

Всё будет, не торопись.

Т.е. ты согласен с тем, что сила, с которой нужно удерживать (в состоянии покоя) доску на фойле против течения определённой скорости, зависит только от гидродинамического качества фойла и массы доски вместе с наездником.
Другими словами, для заданной массы всей конструкции и для заданной скорости набегающей воды, сила удержания определяется только гидродинамическим качеством фойла и больше ничем.
Чем выше качество, тем меньше требуется сила удержания.
Это, как ты сам выразился, школьная механика.
Но это важно.

Согласен?
Да, или нет?

Да не такая уж это школьная механика. У Норвуда вычитал - гидродинамическое качество это отношение подъемной силы к силе лобового сопротивления, т.е. это довольно непростое понятие. Подъемная сила и лобовое сопротивление фойла много от чего зависят - от скорости, от вязкости среды, где этот фойл движется, от типа движения(ламинарное или турбулентное), от конструкции фойла, от его размеров, от степени обработки поверхности и т.д. Я не спец, но думаю специалисты ещё много чего добавят к этому списку.
Ну ладно, пусть будет по-твоему, для заданной массы, для заданной конструкции, скорости, с учётом того, что ветер мы вообще не учитываем, ну нет его, сила действующая на якорь определяется гидродинамическим качеством фойла. Правда это качество много от чего зависит, о чем я выше написал, ну фиг с ним, а то мы так до конца твоей саги никогда не доберёмся.. Идём дальше. Я весь во внимании. Продолжай.

[abc44def]

Отлично! у нас появился призрачный шанс!

Добавляем ветер и парус.
Но ты пока продолжаешь неподвижно стоять на якоре!!! Не переживай, тебя никуда не унесёт.

Посмотри пожалуйста на картинку ниже.
Включили ветер 8.9м/с под углом 18.4 градуса.
Его природа нам не интересна, пусть будет хоть вентилятор, хоть что угодно.
В парусе появилась тяга (длинная зелёная стрелка), которую я разложил на две составляющих:
Полезная составляющая, направленная вправо против скорости воды, и составляющая дрейфа, направленная строго вниз, которая стремится сдвинуть тебя с якорной позиции.

Кроме того, парус (и вся надводная часть конструкции) испытывает силу лобового сопротивления. Это красная небольшая стрелка и её разложение, которые я условно нарисовал сзади паруса.

Отношение силы тяги в парусе к силе лобового сопротивления, как ты уже знаешь, называется аэродинамическим качеством крыла (паруса).

Теперь внимание, фокус:
Всё, что направлено строго вниз картинки (длинная зелёная составляющая тяги и короткая красная составляющая сопротивления) мы компенсируем, поставив наш фойл (подводную часть) под очень маленьким, едва заметным углом атаки к набегающему потоку воды.
При этом лобовое сопротивление фойла возрастёт с 50 ньютонов до 52 ньютона, но при этом мы полностью компенсировали силу дрейфа, направленную вниз картинки.

Далее предположим, что аэродинамическое качество нашего паруса (надводной части конструкции) весьма высокое, и составляющая силы лобового сопротивления, направленная строго влево, составляет 30 Ньютонов.

Внимание вопрос:
Что мешает ветру, заходящему с угла 18.4 градуса, со скоростью 8.9м/с, развить такую тягу в парусе, чтобы её полезная составляющая (зелёная стрелка строго вправо), направленная против движения воды была бы 52+30 = 82 Ньютона?

Ты готов сняться с якоря, или всё ещё боишься что тебя унесёт?

[Aleks123]

Сообщение от abc44def

Отлично! у нас появился призрачный шанс!

Добавляем ветер и парус.
Но ты пока продолжаешь неподвижно стоять на якоре!!! Не переживай, тебя никуда не унесёт.

Посмотри пожалуйста на картинку ниже.
Включили ветер 8.9м/с под углом 18.4 градуса.
Его природа нам не интересна, пусть будет хоть вентилятор, хоть что угодно.
В парусе появилась тяга (длинная зелёная стрелка), которую я разложил на две составляющих:
Полезная составляющая, направленная вправо против скорости воды, и составляющая дрейфа, направленная строго вниз, которая стремится сдвинуть тебя с якорной позиции.

Кроме того, парус (и вся надводная часть конструкции) испытывает силу лобового сопротивления. Это красная небольшая стрелка и её разложение, которые я условно нарисовал сзади паруса.

Отношение силы тяги в парусе к силе лобового сопротивления, как ты уже знаешь, называется аэродинамическим качеством крыла (паруса).

Теперь внимание, фокус:
Всё, что направлено строго вниз картинки (длинная зелёная составляющая тяги и короткая красная составляющая сопротивления) мы компенсируем, поставив наш фойл (подводную часть) под очень маленьким, едва заметным углом атаки к набегающему потоку воды.
При этом лобовое сопротивление фойла возрастёт с 50 ньютонов до 52 ньютона, но при этом мы полностью компенсировали силу дрейфа, направленную вниз картинки.

Далее предположим, что аэродинамическое качество нашего паруса (надводной части конструкции) весьма высокое, и составляющая силы лобового сопротивления, направленная строго влево, составляет 30 Ньютонов.

Внимание вопрос:
Что мешает ветру, заходящему с угла 18.4 градуса, со скоростью 8.9м/с, развить такую тягу в парусе, чтобы её полезная составляющая (зелёная стрелка строго вправо), направленная против движения воды была бы 52+30 = 82 Ньютона?

Ты готов сняться с якоря, или всё ещё боишься что тебя унесёт?

Я, конечно, не великий спец в аэродинамике, но по Норвуду то, что ты назвал силой тяги, это аэродинамическая сила, и она раскладывается немного по другому. Одна пара сил - сила тяги, она параллельна движению доски, т.е. твоей скорости воды, и сила дрейфа, она перпендикулярна твоей скорости воды. Другая пара сил - сила лобового сопротивления, она уже параллельна вымпельному ветру, а не твоей скорости воды, и аэродинамическая подъемная сила, которая перпендикулярна вымпельному ветру, а не твоей скорости воды. Ты тут все напутал, у тебя что тяга и лобовое сопротивление параллельны твоей скорости воды, что сила дрейфа и не названная сила, нарисованная красной стрелкой вниз перпендикулярны твоей скорости воды. Опять же аэродинамическое качество это не отношение силы тяги к силе лобового сопротивления, а отношение аэродинамической подъемной силы к к силе лобового сопротивления. Короче, ты все напутал. Кстати, не понятно под каким углом находится парус, такое впечатление, что он растравлен по ветру. В этом случае тут вообще никакой тяги не будет.
А что касается вопроса, то ответ такой - тяга вообще-то не только от ветра зависит, но и от площади паруса. Ну, допустим, что размер паруса у нас достаточный, но тогда по моему мнению вымпельный ветер в этом случае быть больше 12 м/с.

[abc44def]

Сообщение от Aleks123

Ты тут все напутал, у тебя что тяга и лобовое сопротивление параллельны твоей скорости воды, что сила дрейфа и не названная сила, нарисованная красной стрелкой вниз перпендикулярны твоей скорости воды.

Так, стоп.
"Тяга" у меня направлена туда же, куда направлена подъёмная сила крыла самолёта. Т.е. перпендикулярно вектору скорости ветра. Дальше я её раскладываю на две проекции, просто для того чтобы понять сколько и чем мне нужно компенсировать.
Лобовое сопротивление у меня направлено строго параллельно линии ветра, всё по феншую, дальше я раскладываю это сопротивление на две проекции, просто для того чтобы понять сколько и чем мне нужно компенсировать. "Неназванная красная стрелка" это одна из проекций.

Сообщение от Aleks123

Опять же аэродинамическое качество это не отношение силы тяги к силе лобового сопротивления, а отношение аэродинамической подъемной силы к к силе лобового сопротивления. Короче, ты все напутал.

В парусном спорте не принято называть это подъёмной силой, потому что термин "высота" может означать разные вещи при разных обстоятельствах.
И чтобы не было путаницы, её называют тягой в парусе.
В данном случае я называю "тягой" то, что показано на рисунке, и то, чему виндсёрфер противодействует отводя вес тела за проекцию доски.
Однако сути аэродинамического качества крыла/паруса эта разница в терминологии никак не меняет.
Если тебе так будет комфортней, то давай назовём её "Силой, аналогичной подъёмной силе крыла планера" или сокращённо САПСКП.

Сообщение от Aleks123

А что касается вопроса, то ответ такой - тяга вообще-то не только от ветра зависит, но и от площади паруса. Ну, допустим, что размер паруса у нас достаточный, но тогда по моему мнению вымпельный ветер в этом случае быть больше 12 м/с.

Почему 8.9м/с не хватит, а 12м/с хватит? Обоснуй.
Как ты правильно заметил, площадь паруса может быть любой.