Дрейф в открытой воде, ветер, волны

[Круглый Филин]

Итак, по поводу разворота волнами. Я докопался до сути, но суть эта на 5страницах А4.
Так что на данный момент я ограничиваюсь фразой "каяк в дрейфе поворачивает лагом к волне, факт!"
Эта проблема про разворот волнами, она для всех судов актуальна, я чувствую, тут ещё одна статья назревает.

Дописываюсь/закругляюсь. Благодаря вам я тонну литературы перелопатил, все английские морские термины выучил :) Помимо разворота волнами прояснил все остальные аспекты плавания каяка, там всё проще и можно выразиться образно. Два дня в инете сидел ... почитал всё о волнах, так что теперь от фразы "бросить полено в монохроматическую волну" я ржу ;)))

скоро, уже совсем скоро...

кстати, те определения цп и цбс, что гуляют в рунете (и упоминались в ветке), они применимы к большим судам, а вот к каяку - не очень. из-за этого очередная путаница в мозгах. и вообще, можно сказать просто и красиво про оба этих центра, а то, что у нас - "проекция бла-бла на диаметральную бла-бла плоскость бла центр масс бла-бла.." - это какая-то фигня..
после такого объяснения почти все полезут гуглить что же такое диаметральная плоскость ))

[Евгенич]

Итак, по поводу разворота волнами. Я докопался до сути, но суть эта на 5страницах А4...
Дописываюсь/закругляюсь. Благодаря вам я тонну литературы перелопатил, все английские морские термины выучил Помимо разворота волнами прояснил все остальные аспекты плавания каяка, там всё проще и можно выразиться образно...
скоро, уже совсем скоро...

...кстати, те определения цп и цбс, что гуляют в рунете (и упоминались в ветке), они применимы к большим судам, а вот к каяку - не очень. из-за этого очередная путаница в мозгах. и вообще, можно сказать просто и красиво про оба этих центра, а то, что у нас - "проекция бла-бла на диаметральную бла-бла плоскость бла центр масс бла-бла.." - это какая-то фигня..

Коллега! Здается мне, что Вы замышляете статью, которая взорвет существующую кораблесторительную науку! Не оставит на ней камня на камне. Это смело!
Это... может ну его нафик, а?

[Mikle]

Насчет "тени сомнения присутствующих" - здесь я ничего не могу поделать, при недостаточной физ-мат подготовке люди могут не понять, о чем идет речь. "Пальцевые" соображения рождают только иллюзию понимания, а не само понимание. (Извините за тафталогию, но иногда еще нужно суметь понять, что вы ничего не понимаете:)).

Михаил, я прошу прощения, но сухие физические формулы никогда не дадут реального понимания происходящего. Напоминаю, как мы обсуждали тут с год назад эскимосский переворот: ты в формулах, а оппоненты - с точки зрения практики и ощущений. Формулы тогда дали сбой, осмелюсь напомнить.

Формулы "дали сбой" только в головах тех, кто либо забыл физику, либо ее никогда и не знал. Каким образом ты можешь оценить то, что не понимаешь? Открой любую техническую литературу, от расчета мостов до расчета кораблей - там везде формулы. Физ-мат аппарат не я придумал, его человечество создает и совершенствует уже 1000 лет, не меньше. Насчет эскимоса - там я не увидел никакого противоречия практике, формулы просто помогли понять некоторые закономерности.

Поскольку в формулах каяк и каякер рассматривались как единая система с единым центром тяжести

Дмитрий, извини, но "единая система с единым центром тяжести" - такой терминологии даже не существует.

"Пальцевые объяснения" ничуть не хуже и не лучше, т.к. к пониманию процесса они приблизят не менее, чем формулы. Причем с точки зрения реальной картины происходящего, а не абстрактных выкладок.

В данном случае пониманием процесса мы что назовем? Способность предсказать, что будет делать лодка. Не знаю, куда и пристроить формулы здесь...

Все "предсказания" в этой теме основаны на личном опыте участников, а не на "пальцевых соображениях". Значительная часть того, что было "на пальцах" - просто оказалось неверным.

То, что люди, не знающие физики, "на пальцах" могут что-то объяснить не хуже, чем те, кто использует научный подход, только менее точно - это заблуждение, которое уже хорошо проиллюстрировано историей с "машинами в кювете", "потенциалами", а также нарушениями симметрии, которые вдруг возникли у Shoorick -а (Shoorick, если тело и действующие на него силы - имеют симметрию, то положение равновесия этого тела также должно иметь симметрию - ищите ошибку либо в ваших рассуждениях, либо в изначальной формулировке задачи, наверное Вы по пути ее как-то изменили)

Модель которую вы рассмотрели (два ящика с палкой и формулы обосновывающие поведение такой системы в дрейфе), ....

Народ похоже никак не врубится, что в случае, если тела не имеют своего хода (например, каякер не гребет в каяке), имеют примерно одинаковые геометрические пропорции, примерно одинаковую парусность и сопротивление подводной части (что каяк, что полено, что ящики на коромысле), и обладают аналогичной симметрией - они будут себя одинаково вести на волне. (Только движение тех самых ящиков описать проще, т.к. большинство интегралов при этом выражаются алгебраически). Про законы подобия никто не слышал?

кстати, те определения цп и цбс, что гуляют в рунете (и упоминались в ветке), они применимы к большим судам, а вот к каяку - не очень. из-за этого очередная путаница в мозгах. и вообще, можно сказать просто и красиво про оба этих центра, а то, что у нас - "проекция бла-бла на диаметральную бла-бла плоскость бла центр масс бла-бла.." - это какая-то фигня..

Нда, чувствую я, забористых текстов Вы начитались на досуге... Ну конечно, на каяк-то физические законы не действуют, фигня это... И вообще, в военное время, как известно, значения синуса могут достигать 40, и это еще не предел!

после такого объяснения почти все полезут гуглить что же такое диаметральная плоскость ))

Да ну!?? А то, что неплохо бы узнать, что такое ДП - до того, как вы будете писать трактаты по движению судов - это в голову не приходило?

Итак, по поводу разворота волнами. Я докопался до сути, но суть эта на 5страницах А4.
Так что на данный момент я ограничиваюсь фразой "каяк в дрейфе поворачивает лагом к волне, факт!"
Эта проблема про разворот волнами, она для всех судов актуальна, я чувствую, тут ещё одна статья назревает.

Дописываюсь/закругляюсь. Благодаря вам я тонну литературы перелопатил, все английские морские термины выучил Помимо разворота волнами прояснил все остальные аспекты плавания каяка, там всё проще и можно выразиться образно. Два дня в инете сидел ... почитал всё о волнах, так что теперь от фразы "бросить полено в монохроматическую волну" я ржу ))

Филин,
1) на 5 стр А4 вполне можно изложить суть общей теории относительности, для рассматриваемого предмета хватит 0.5 стр,

2) "я ржу" - выдает Вас с головой. Вы бы лучше самообразованием занялись, коль скоро собираетесь писать статью на техническую тему. Или Вы серьезно думаете, что можете написать правильную статью по сложному движению твердого тела в жидкости, совершенно не зная теоретической механики?

3) Я чувствую, что Вы мне не верите, с этим нет проблем. Пошлите вашу статью в любой рецензируемый технический журнал, посмотрите, что Вам напишут в ответ рецензенты (не я), а потом уже будете "ржать".
(мне самому доводилось рецензировать статьи в научных журналах, и в тех случаях, когда я писал отрицательные рецензии - редакция полностью соглашалась с моими замечаниями. В одном случае мне написали, что мою рецензию они будут использовать в качестве основной среди еще 4 рецензий). Т.ч. это не "бла-бла", это реальная практика.

P.S:
Народ, не занимайтесь пропагандой невежества!
Читайте лучше интересные научно-популярные статьи в соросовском образовательном журнале, ссылку на который я дал выше - больше пользы будет, чем от "образных мыслей" и "красивой простоты". А еще лучше - откройте наконец учебник теормеха: ))

[Operator]

Круглый Филин, лучше сами думайте и не слушайте таких вот:

http://www.youtube.com/watch?v=phl_hFPBY0U

[Shoorick]

Shoorick, если тело и действующие на него силы - имеют симметрию, то положение равновесия этого тела также должно иметь симметрию - ищите ошибку либо в ваших рассуждениях, либо в изначальной формулировке задачи, наверное Вы по пути ее как-то изменили

Mikle, еще раз: читайте, что Вам пишут, а то беседа получается и неэффективной, и невежливой.
Найдете мою ошибку - хорошо, а повторять одно и то же, не слушая оппонента - не дело.

Народ похоже никак не врубится, что в случае, если тела не имеют своего хода ..., имеют примерно одинаковые геометрические пропорции, примерно одинаковую парусность и сопротивление подводной части (что каяк, что полено, что ящики на коромысле), и обладают аналогичной симметрией - они будут себя одинаково вести на волне... Про законы подобия никто не слышал?

Что такое "примерно одинаковые пропорции", "примерно одинаковая парусность"? Теперь у Вас получается "на пальцах", и без указания точных границ применимости своей модели. Симметрия и подобие работают для Вашей задачи, но моя, как Вы догадались, изменена:

1. В качестве тела взят, строго говоря, выпуклый дельтоид, то есть четырехугольник, симметричный относительно одной из диагоналей (или, если хотите, диаметральной плоскости судна). Ребра у кормы короче ребер у носа - см. выше картинку. Парусность у этого тела иная - оно может быть обращено к ветру (волне) либо двумя ребрами, либо одним. Во втором случае у системы появляется еще одно (квази)стабильное состояние, когда при смещенном к корме центре тяжести ветер (волна) уже не будет подворачивать лодку. Посмотрите еще раз на иллюстрацию:
download/file.php?id=3666
и попробуйте воображением подвигать центр тяжести (и вращения лодки) между сиденьем и рулем. Если этот центр в районе сиденья, лодка будет разворачиваться по часовой стрелке. Если он в районе руля, против часовой. Значит, посередине есть точка, и если этот центр в ней, то лодка разворачиваться не будет.

2. Если учитывать сопротивление воды, то воздействие ветра (волны) в какой-то момент окажется недостаточным, чтобы довести разворот до идеально симметричного состояния.

Для нормально загруженной лодки ЦП недалеко от ЦБС (нос не болтает по ветру, как, например, в каяке-двойке с одним гребцом), ЦП чуть впереди ЦБС, ЦБС ближе к корме. Из вышесказанного следует, что в дрейфе лодка постепенно разворачивается в некое положение между 90 и 180 градусами к ветру. То есть полубоком по направлению ветра. Более точный ответ зависит от конкретного судна, его загрузки, силы ветра (волн). С моими ощущениями на практике это согласуется.

[Operator]

Чуть покачивается, так и что с того? Где на мелкой ряби "зона минимальной энергии"? Где там ямка между волнами? Повсюду "горочки" и "ямки", несопоставимые с размерами лодки.

Все весьма просто на самом деле, если за множеством "дифференциальных уравнений" не забывать суть, заключающуюся в том, что волна (даже очень мелкая) переносит энергию. Причем переносит ее по горизонтали.

Суровая правда жизни такова, что любое тело, под влиянием тех или иных энергий, всегда будет занимать (или стремиться занимать) максимально эквипотенциальное положение по отношению к существующей энергетической доминанте. Т.е. - перпендикулярно к ней. Это положение для рассматриваемого случая каяка в дрейфе - лагом к волне. К любой волне, даже самой мелкой, если ее энергия является текущей локальной доминантой. Даже в случае отсутствия суперпозиционного покачивания лодки (ну...чего только не бывает в природе!) .

Вот, например, простая картинка распределения энергии для каяка на совсем мелкой ряби. Зеленым показана зона минимального потенциала, красным максимального. Надеюсь из картинки это понятно. Все остальное я уже, вроде, описал выше.

[Shoorick]

суть, заключающуюся в том, что волна (даже очень мелкая) переносит энергию. Причем переносит ее по горизонтали.

То есть толкает в борт, о чем тут все (кроме Вас) говорят, с первой страницы.

Вы только что изменили свою версию.
Ранее утверждалось: "на плывущий в условиях волнения каяк всегда действует дополнительная энергия, величина приложения которой прямо зависит от высоты волн ... часть каяка, находящаяся в некий конкретный момент выше на волне, имеет больший энергопотенциал, нежели его часть находящаяся ниже" и т.д.

О чем я и писал выше Legalizer'у:

"Она /теория Operator'а/ не верна, потому как суть вопроса он видит в поднимании и опускании лодки волнами.
А суть явления не в том, что волна движется вверх-вниз, а в том, что она своим фронтом подталкивает лодку вбок."

любое тело, под влиянием тех или иных энергий, всегда будет занимать (или стремиться занимать) максимально эквипотенциальное положение по отношению к существующей энергетической доминанте. Т.е. - перпендикулярно к ней.

А как оно это будет делать? Вращаясь.
А насколько быстро будет вращаться? Зависит от силы ветра (волн) и соответствующих свойств судна, то есть парусности.
А в какую сторону будет вращаться? Будет ведь по-разному, в зависимости от загрузки каяка. Придется ввести понятия ЦБС и ЦП.
И так далее. То есть, как ни крути, Вам придется прийти к тем же выводам, что мы тут давно обсуждаем.

[Operator]

Ранее утверждалось: "на плывущий в условиях волнения каяк всегда действует дополнительная энергия, величина приложения которой прямо зависит от высоты волн ... часть каяка, находящаяся в некий конкретный момент выше на волне, имеет больший энергопотенциал, нежели его часть находящаяся ниже" и т.д.

О чем я и писал выше Legalizer'у:

"Она /теория Operator'а/ не верна, потому как суть вопроса он видит в поднимании и опускании лодки волнами.
А суть явления не в том, что волна движется вверх-вниз, а в том, что она своим фронтом подталкивает лодку вбок."

любое тело, под влиянием тех или иных энергий, всегда будет занимать (или стремиться занимать) максимально эквипотенциальное положение по отношению к существующей энергетической доминанте. Т.е. - перпендикулярно к ней.

А как оно это будет делать? Вращаясь.

Вы забываете о том, что я в первую очередь говорил об "энергиях". Именно в этом суть. Частные случаи могут меняться, но это не меняет главного (см. рисунок на стр.6). Говоря иначе, я иду от общего (целого) к частному. Вы же с Миклем рассматриваете частности, не желая иметь представления о целом.

А насколько быстро будет вращаться? Зависит от силы ветра (волн) и соответствующих свойств судна, то есть парусности.
А в какую сторону будет вращаться? Будет ведь по-разному, в зависимости от загрузки каяка. Придется ввести понятия ЦБС и ЦП.
И так далее. То есть, как ни крути, Вам придется прийти к тем же выводам, что мы тут давно обсуждаем.

Зачем мне приходить к узким выводам в рамках частных случаев, если моя модель описывает принципы, не зависящие от конкретики этих частных случаев? Если вы хотите рассматривать ветер, а не волну, или их сложную совокупность, то моя модель от этого нисколько не изменится . Ветер ведь тоже сообщает лодке дополнительную энергию?

[Круглый Филин]

На самом деле кратко то можно сказать, доказывать потом долго..

Каяк поворачивает, потому что на него действуют следующие типы сил и моментов сил:
a) Статическое давление воды, которая часто имеет разный уровень на противоположных бортах (разный профиль волны по разным бортам).
b) Статический момент гироскопа (gyrostatic couple), возникающий из-за наложения крена на тангаж.
c) Динамическое давление, вызванное орбитальным движением воды в волнах.

Идеальное условие - длина волны составляет 1,5длины корпуса, угол к волне 45гр.

[Operator]

На самом деле кратко то можно сказать, доказывать потом долго..

Каяк поворачивает, потому что на него действуют следующие типы сил и моментов сил:
a) Статическое давление воды, которая часто имеет разный уровень на противоположных бортах (разный профиль волны по разным бортам).
b) Статический момент гироскопа (gyrostatic couple), возникающий из-за наложения крена на тангаж.
c) Динамическое давление, вызванное орбитальным движением воды в волнах.

Идеальное условие - длина волны составляет 1,5длины корпуса, угол к волне 45гр.

Финита?

Черный монумент из мультика готов?

А вообще Митяй, ИМХО, прав насчет сворачивания темы. Все высказавшиеся по-любому остались при своем мнении, что, наверное, и к лучшему.