Comme M
Jourdain faisait de la prose sans le savoir,faire de la voile c'est faire de la méca ?
Comme M
Jourdain faisait de la prose sans le savoir,Quelques rappels élémentaires sont nécessaires pour attaquer la période de mer, de soleil et de vent ....
1 - Étude du moteur et du carburant :
la voile et le vent : Le meilleur profil d'une voile est celui d'une aile d'avion .
Les particules d'air se déplaçants sur la face de l'extrados parcourent une plus grande distance que celles qui se déplacent le long de l'intrados . Elles sont donc obligées de se déplacer plus vite , et de ce fait , se crée une dépression sur l'extrados. Cette dépression appliquée sur la surface de l'extrados engendre une force résultante F qui va donc maintenir l'avion dans les airs . Cette force F peut se décomposer en 2 forces : P verticale appelée PORTANCE ( s'oppose au poids de l'avion ) T horizontale appelée TRAINÉE ( s'oppose à l'avancement de l'avion )
Remarques - Si l'angle d'attaque est faible , l'écoulement est LAMINAIRE , La force P est proportionnelle à la vitesse et est fonction de l'angle betab. - Si beta , l'angle d'attaque est trop important l'écoulement devient TURBULENT , le rendement devient mauvais . Il y a risque de DÉCROCHAGE .
*Qu'un voilier se déplace dans le sens du vent est évident , même une caisse de bois fait la même chose .
Mais réussir à aller contre le vent parait être impossible et pourtant . . . . .EXPLICATION :
Un palan donne la bonne courbure à la voile afin que celle-ci ne FASSEYE pas . Dans ce cas là on dit que la voile est bien BORDÉE . Le gouvernail donne la direction du voilier par rapport au vent .
F est la force créée par le vent sur la voile , cette force peut être décomposée en 2 forces Fd et Fp
Fp est la force qui propulse le voilier , elle s'oppose au frottement de l'eau contre la coque ainsi qu'à la force des vagues .
Fd est la force qui tend à faire DÉRIVER le voilier , pour éviter cela , sous la coque sera placé un plan ANTI-DÉRIVE , ( DÉRIVE sur les dériveurs ou les planches à voile )
Remarques : Malgré le plan anti-dérive le voilier ne se déplacera pas sur x' x mais suivant y' y . L'angle a est l'angle de dérive . L' angle b est l'angle d'attaque ( b mini = 23° ) Les voiliers de RÉGATE peuvent remonter environ jusqu'à 30° contre le vent .*2 - Équilibre du voilier en déplacement
On considère le voilier en déplacement sur une direction rectiligne à vitesse constante , celui-ci est en équilibre sous l'action de 3 forces : - P le poids total du voilier . - F l'action du vent sur sa voile . - R l'action de l'eau sur la coque . Ces 3 forces se trouvent dans même plan Q , elles sont concourantes en un même point A et leur somme géométrique est un vecteur nul .
La force F peut se décomposer en: - Fd force qui crée une dérive . - Fp force propulsive .
La force R peut se décomposer en : - Rpa poussée d'Archimède . - Rad poussée de l'eau sur la dérive . - Rf force créée par le frottement de l'eau contre la coque .- VUE SUIVANT OX :
Sous l'action de Fd le voilier a tendance à dériver et à giter .
L'action de l'eau sur la quille Rac s'oppose à cette dérive , le poids de la quille abaisse le centre de gravité du voilier et limite l'angle de gite .Les couples de forces ( Fd , Rad ) et ( Rpa , P ) , se neutralisent .
REMARQUE : La quille du voilier assure 2 fonctions :
1 - de surface anti-dérive . (évite la DÉRIVE)
2 - de lest . (évite le CHAVIRAGE)*- VUE SUIVANT OY :
Sous l'action de Fp le voilier peut vaincre la résistance de l'eau Rf et peut donc avancer .Les couples de forces ( Fp , Rf ) et ( Rpa , P ) , se neutralisent .
Sous l'action de Fp le voilier peut vaincre la résistance de l'eau Rf et peut donc avancer .
Sous l'action de Fd le voilier a tendance à dériver . L'action de l'eau sur la quille Rac s'oppose à cette dérive .
Les couples de forces ( Fp ,Rf ) et ( Fd , Rad ) se neutralisent .
3 - Remarque :- Pour avoir des informations complémentaires , il est conseillé de consulter l'ouvrage de référence : " LE COURS DE NAVIGATION DES GLÉNANS "