Antwort von
nach 14 Tagen
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Re: Segelphysik fuer Dummies
Als Ergänzung zu den Ausführungen meines Vorredners:
Vor dem Wind (Wind kommt von hinten) ist es klar, der Wind schiebt das Boot vor sich her. Auf diesem Kurs kann das Boot auch nicht schneller werden als der Wind.
Bei halbem Wind (von der Seite) oder höher (schräg von vorne) strömt der Wind das Segel von seiner Kante aus an. Das Segel ist gewölbt, also ist der Weg für den Wind auf der Rückseite länger als auf der Vorderseite, es entsteht ein Unterdruck auf der Rückseite. Genau dieser Effekt tritt auch bei Flugzeugtragflächen auf und zieht das Flugzeug in die Höhe.
Die Kraft wirkt im 90-Grad-Winkel zum Segel, also schräg nach vorne. Mit Hilfe des Schwertes oder Kiels wird die Kraft in Fahrtrichtung umgelenkt. Je größer der Winkel zwischen Kraftvektor des Segels und der Längsachse ist, desto mehr Kraft muß vom Schwert/Kiel umgelenkt werden und umso mehr krängt das Boot (legt sich zur Seite).
Auf diesen Kursen (speziell bei halbem Wind) kann ein Boot erheblich schneller fahren als der Wind weht (bevorzugt Katamarane oder Trimarane). Segler auf dem Land oder Eis (hier ist der Widerstand viel geringer als im Wasser) erreichen bis zu 200 km/h, und das bei 50 km/h Windgeschwindigkeit.
"Der geltende Geschwindigkeitsweltrekord
für Segelboote wurde übrigens 1993
von der "Yellow Pages Endeavour" in
Australien aufgestellt. Er liegt bei 46,52
Knoten, das sind 86,16 Kilometer pro
Stunde." (Die ZEIT, Bildung und Wissen, nachzulesen unter http://www3.zeit.de/zeit/tag/stimmts/19971010.stimmt...)
Aufgrund dieses "Auftrieb"-Effektes kann man auch die Kraftentwicklung des Segels durch dessen Krümmung ("Bauch") steuern: Je flacher das Segel getrimmt ist, desto weniger Kraft entfaltet der Wind. Wenn also richtig kachelt, trimmt man flach, bei wenig Wind bauchiger, hoch am Wind (Winkel groß) flach, bei halbem Wind oder noch achterlicher = weiter von hinten (Winkel klein) bauchiger.
Jetzt könnte man noch erklären, was der Unterschied zwischen wahrem und scheinbarem Wind ist: Wahrer Wind ist der Wind, den ein stillstehender Beobachter messen kann, scheinbarer Wind ist der, der an Bord des fahrenden Segelbootes gemessen wird. Letzterer setzt sich zusammen aus dem wahren Wind und dem Fahrtwind, der durch die Eigenfahrt entsteht. Aus diesem Grund ändert sich die Windrichtung auf einem Boot, wenn dieses Fahrt aufnimmt. Der Fahrtwind nimmt zu, der scheinbare Wind weicht vom wahren ab.
So, genug für heute erstmal. Wenn Du noch konkrete Fragen hast ...
Grüße
Sebastian
