Jádro
Na ponořenou část trupu působí hydrostatické a hydrodynamické síly. Hydrostatické vznikají tlakem vody na ponořený trup i bez pohybu (vztlak), hydrodynamické vznikají při pohybu trupu vůči vodě (odpor, boční síla). Aerodynamické síly působí na část nad hladinou (plachty, nadvodní bok) a balistické s plachtěním nesouvisí.
Pozadí
Plachetnice se pohybuje na rozhraní dvou prostředí - vzduchu a vody. Nad hladinou působí vítr na plachty a nadvodní část trupu (aerodynamické síly), pod hladinou voda na trup, kýl a kormidlo.
- Hydrostatické síly - tlak vody roste s hloubkou a jeho výslednicí je vztlak. Podle Archimedova zákona se rovná tíze výtlaku (vody vytlačené trupem). Plachetnice stojí na místě nebo pluje bez rychlosti a vztlak ji nese.
- Hydrodynamické síly - vznikají pohybem a nasazením trupu vůči vodě. Jde o odpor vody (třecí, vlnový, tvarový) a boční hydrodynamickou sílu na kýl a ploutev, která brání plachetnici snášet po větru (drift).
- Aerodynamické síly - působí na plachty a vše nad hladinou, tedy ne na ponořenou část.
- Balistické - týkají se letu projektilů, v teorii plachtění nemají místo.
Vizualizace
Praktická aplikace
Díky hydrostatickému vztlaku plachetnice plave a nese posádku i výbavu. Hydrodynamické síly na kýl a kormidlo umožňují plout i proti větru: boční síla na ploutev vyrovnává boční tah plachet, takže loď nesnáší bokem. Při zrychlování roste vlnový odpor, proto má trup omezenou rychlost danou délkou na vodorysce.
Zdroje
- Archimedův zákon (hydrostatický vztlak)
- Teorie plachtění - síly působící na plachetnici (aerodynamické a hydrodynamické)