Velas

¿CÓMO FUNCIONAN LAS VELAS DE UN BARCO?

El barco para moverse utiliza la energía del viento con la que crea una fuerza de propulsión. En rumbo de ceñida los veleros modernos pueden navegar contra el viento, pudiendo llegar en ocasiones a ser más rápidos que el propio viento.

El viento circula entrando por el grátil hasta la baluma quedando dividido este flujo de vinto por las dos caras de la vela, el lado de barlovento y el de sotavento.

El viento corre más deprisa por la parte convexa de la vela o parte de sotavento que por la parte cóncava o lado de barlovento.

En 1738 el físico Daniel Bernouilli dijo que esa diferencia de velocidad produce una diferencia de presión, cuando aumenta la velocidad, la presión de un fluido disminuye y cuando la velocidad se reduce aumenta la presión. La diferencia de presión entre las dos caras de la vela hace que se genere una fuerza cuya dirección irá de la alta presión a la baja presión produciendo el movimiento del barco.

Por lo tanto, cuanto mayor es el embolsamiento o curvatura de una vela, mayor es la diferencia de presión y mayor es la fuerza e impulso generado.

Cada punto de la superficie de la vela tiene presiones diferentes, la parte más próxima al grátil es la de mayor curvatura y es por tanto donde el aire corre con mayor velocidad y donde hay más diferencia de presión. 

Como la fuerza generada se produce perpendicular a la superficie de la vela, la zona de mayor curvatura es la que genera la fuerza en la dirección del avance, a medida que nos acercamos hacia la baluma o parte posterior de la vela, la vela se va aplanando, debilitándose la fuerza y cambiando la dirección a una energía de fuerza y dirección lateral. La parte posterior de la vela produce una fuerza de resistencia negativa, llegando a crear una fuerza de retroceso.

 Como resultado de toda esta fuerza bélica conjunta, obtenemos una pequeña fuerza propulsora hacia delante y un gran empuje lateral. El empuje lateral es contrarrestado por el casco, la quilla u orza), dando como resultado la escora de la embarcación y produciéndose un cambio de dirección hacia sotavento conocido como abatimiento.

El principio de Bernouilli y el de la vela de los barcos es el mismo principio que ocurre en las alas de los aviones, la velocidad del viento corre a distinta velocidad por la cara superior e inferior del ala, produciendo una diferencia de presión que, al pasar de una alta a una baja presión en sentido horizontal, hace que el avión vuele.

Con un sencillo experimento podemos comprobar fácilmente el principio de Bernouilli, poniendo una cuchara con su parte curva debajo del chorro de agua de un grifo, observaremos como la cuchara es empujada hacia el chorro.