Risalire la corrente di un fiume Risalire la corrente di un fiume con una barca a vela Risalire la corrente di un fiume con una barca a vela in un giorno senza vento… Risalire la corrente di un fiume con una barca a vela in un giorno senza vento… Mah! Risalire la corrente di un fiume con una barca a vela in un giorno senza vento… Mah! (Alessandro Fonda, novembre 2008) Domanda n.1 Può la velocità di una barca a vela essere maggiore della velocità del vento? Sicuramente SI ! con mare calmo e senza corrente, s’intende… Record di velocità Antoine Albeau 49,1 nodi (90,9 km/h) 5 marzo 2008 Saintes-Maries-de-la-Mer (Francia) Velocità del vento: 45 nodi Ricordo che in mare la velocità si usa misurare in “nodi” : un nodo = un miglio nautico all’ora. Quindi: 1 nodo = 1,852 km/h. Altri esempi di “barche” a vela più veloci del vento Iron Duck - 187,7 km/h con un vento di 45 km/h In mare, per andare veloci, bisogna “planare”. Per planare, la barca deve essere molto leggera oppure deve avere molta potenza L’Hydroptère (lunghezza:18 metri - larghezza: 24 metri) raggiunge il doppio della velocità del vento. Domanda n.2 Quale direzione conviene scegliere per avere la massima potenza? Risposta non facile …dipende molto dal tipo di barca… Un esempio interessante Supponiamo che la velocità della barca sia il doppio della velocità del vento. Allora si può calcolare l’angolo ottimale tra la direzione della barca e quella del vento: risulta essere di 120°. Vbarca = 2Vvento 120° Procedendo in questa direzione, le vele saranno disposte con l’angolo migliore. Ma il problema reale è molto più complesso. Bisogna tener conto della velocità del “vento apparente” e di molti altri fattori. Domanda n.3 Qual è il percorso più rapido per raggiungere una destinazione che si trovi nella stessa direzione del vento? partenza arrivo ? Che percorso seguire? Possiamo considerare due alternative: 1. un percorso rettilineo 2. un percorso a zig-zag Quale sarà il più rapido? Percorso n.1 : rettilineo partenza È il percorso più breve, col “vento in poppa”. La velocità è inferiore alla velocità del vento. arrivo Percorso n.2 : a zig-zag partenza arrivo È un percorso più lungo, ma la velocità è superiore. Prendiamo una barca che proceda al doppio della velocità del vento, con un angolo di 120°. partenza arrivo Nel percorso n.2 la velocità della barca è più del doppio della velocità nel percorso n.1, quindi essa percorre i due lati del triangolo equilatero in un tempo minore. Quindi, per questa barca, il percorso a zig-zag è più rapido. Domanda n.4 In una gara tra un pallone aerostatico e questa barca a vela, chi arriverà prima? Il pallone va alla velocità del vento. La barca va al doppio della velocità del vento. Chi vincerà? Siccome la barca viaggia al doppio della velocità del pallone, essa percorre i due lati del triangolo equilatero nello stesso tempo in cui il pallone ne percorre uno. Quindi, arriveranno insieme! Ma allora, la barca a vela, se è un po’ più veloce, oppure riesce a tenere un angolo migliore, può arrivare prima del pallone aerostatico! Domanda n.5 Come viene vissuta, dai partecipanti, la gara tra la barca a vela e il pallone aerostatico? A bordo della barca è tutto un trambusto, vele sollecitate al massimo, spruzzi, tensione… A bordo del pallone non ci si potrebbe annoiare di più: non si sente il minimo rumore, non c’è un filo di vento, basta ogni tanto stare attenti che il pallone non scenda troppo in basso. Ad un tratto, una densa nebbia avvolge il campo di gara. Non avendo punti di riferimento e non avendo strumentazione elettronica (GPS, radar…) l’equipaggio del pallone si trova in una strana situazione. Pubblichiamo qui la trascrizione di un dialogo registrato a bordo del pallone: Pubblichiamo qui la trascrizione di un dialogo registrato a bordo del pallone: “Sembra di stare fermi!” Pubblichiamo qui la trascrizione di un dialogo registrato a bordo del pallone: “Sembra di stare fermi!” “Già, siamo fermi.” Pubblichiamo qui la trascrizione di un dialogo registrato a bordo del pallone: “Sembra di stare fermi!” “Già, siamo fermi.” “Ma no, guardate giù il mare, si muove veloce sotto di noi!” Pubblichiamo qui la trascrizione di un dialogo registrato a bordo del pallone: “Sembra di stare fermi!” “Già, siamo fermi.” “Ma no, guardate giù il mare, si muove veloce sotto di noi!” “È vero, ma è il mare che si muove, ci sarà una forte corrente…” Pubblichiamo qui la trascrizione di un dialogo registrato a bordo del pallone: “Sembra di stare fermi!” “Già, siamo fermi.” “Ma no, guardate giù il mare, si muove veloce sotto di noi!” “È vero, ma è il mare che si muove, ci sarà una forte corrente…” *I nomi sono stati omessi per ovvi motivi di privacy Chi ha ragione? Senza altre informazioni, è per loro impossibile stabilire chi abbia ragione. Ad un tratto, essi vedono la barca a vela che ripassa esattamente sotto al pallone Ad un tratto, essi vedono la barca a vela che ripassa esattamente sotto al pallone e il sostenitore del “siamo fermi” esclama: “È incredibile, non c’è un filo di vento, ma la barca a vela va velocissima, ed è riuscita a tornare allo stesso punto di partenza, nonostante la forte corrente!” Domanda n.6 (e ultima) È possibile risalire la corrente di un fiume con una barca a vela in un giorno senza vento? In una giornata priva di vento, ci accingiamo a partire con la nostra velocissima barca a vela per navigare su un grande fiume. In una giornata priva di vento, ci accingiamo a partire con la nostra velocissima barca a vela per navigare su un grande fiume. Dei nostri amici incuriositi vogliono godersi lo spettacolo, per cui hanno noleggiato un pallone aerostatico che si è già alzato e se ne sta immobile sopra di noi. Molliamo gli ormeggi e ci diamo una spinta per entrare nella corrente. Molliamo gli ormeggi e ci diamo una spinta per entrare nella corrente. Ben presto sentiamo una bella brezza: si è alzato il vento? Molliamo gli ormeggi e ci diamo una spinta per entrare nella corrente. Ben presto sentiamo una bella brezza: si è alzato il vento? I nostri amici nel pallone negano, loro sono sempre fermi lì. Molliamo gli ormeggi e ci diamo una spinta per entrare nella corrente. Ben presto sentiamo una bella brezza: si è alzato il vento? I nostri amici nel pallone negano, loro sono sempre fermi lì. Ma certo! È la barca che si muove nella corrente e ci fa sentire l’effetto di un “vento apparente”. La barca si muove con la corrente Alzate le vele, la barca sfrutta il vento apparente e prende velocità rispetto all’acqua. Alzate le vele, la barca sfrutta il vento apparente e prende velocità rispetto all’acqua. Si inizia con la barca disposta di traverso alla corrente (e quindi al traverso del vento apparente), poi si comincia a cambiar rotta per cercare di risalire la corrente. La velocità sull’acqua è ora il doppio della velocità della corrente, forse qualcosina in più. La velocità sull’acqua è ora il doppio della velocità della corrente, forse qualcosina in più. I nostri amici ci vedono bordeggiare veloci. Bordeggiando con la prua a circa 60° dalla direzione della corrente, riusciamo finalmente a tornare al punto di partenza e salutiamo i nostri amici, sono sopra di noi! Bordeggiando con la prua a circa 60° dalla direzione della corrente, riusciamo finalmente a tornare al punto di partenza e salutiamo i nostri amici, sono sopra di noi! Poi, ad ogni andirivieni, riusciamo a guadagnare qualche metro rispetto alla corrente. Bordeggiando con la prua a circa 60° dalla direzione della corrente, riusciamo finalmente a tornare al punto di partenza e salutiamo i nostri amici, sono sopra di noi! Poi, ad ogni andirivieni, riusciamo a guadagnare qualche metro rispetto alla corrente. “Stiamo risalendo il fiume! Incredibile!” Che barca usare? Forse un 18-piedi australiano… Un 18-piedi australiano, con un vento di 10 nodi, riesce ad andare alla velocità di 14,5 nodi con un angolo dal vento di 143°. Un 18-piedi australiano, con un vento di 10 nodi, riesce ad andare alla velocità di 14,5 nodi con un angolo dal vento di 143°. Facendo i conti, si vede che questa barca riuscirebbe a risalire un fiume con una corrente di 10 nodi, bordeggiando, in un giorno di bonaccia. Un 18-piedi australiano, con un vento di 10 nodi, riesce ad andare alla velocità di 14,5 nodi con un angolo dal vento di 143°. Facendo i conti, si vede che questa barca riuscirebbe a risalire un fiume con una corrente di 10 nodi, bordeggiando, in un giorno di bonaccia. Per risalire di 1 km le ci vorrebbero circa 20 minuti! Quindi, si può! [email protected]