Дрейф в открытой воде, ветер, волны

[Евгенич]

Как вам кажется,если у стоящего каяка опущен руль, сможет ли он увалиться на ветер при достаточной силе ветра?
(можно прикинуть для случая с волнами и, гипотетически, без волн)

C волнами прикидывать отказываюсь
В любом случае чтобы понять это нужно знать положение ЦП и ЦБС. Может на выпуклый моркой глаз прикинуть, как любят говорить яхтеры. Или считать.
И поправлю: говорят "лодка увалилась" - когда нос повернулся от ветра. Когда нос повернулся к ветру - говорят "лодка привелась".
Когда перо руля опускается в воду, ЦБС отодвигается в сторону кормы. Т.е. или тенденция к приведению уменьшается (эффект остается, но становится слабее) или появляется тенденция к уваливанию (если ЦБС стал дальше в корму, чем ЦП). Это все без учета рулежки, понятно. Как изначально балансируютс каяки я не знаю.

[Operator]

С "энергетической" точки зрения, объяснение флюгирования движущегося каяка чрезвычайно просто. Здесь не нужны безобразные формулы, дифференцируюшие целое до состояния произвольных обломков, из которых потом собираются ненаглядные и спорные по выводам результаты .

С точки зрения "энергий", потенциал носа движущейся вперед лодки выше потенциала кормы. Причем тем выше, чем выше скорость движения. Этот весьма известный факт даже пытались практически использовать, проводя опыты по утилизации разницы потенциалов носа и кормы корабля для выработки электроэнергии. Я уж не говорю о том, что некоторые датчики слежения за подводными лодками противника, используемые сверхдержавами, также настроены на фиксацию соответствующей разности потенциалов.

Однако электромагнитная составляющая не особо интересна в ракурсе темы. Гораздо ближе может быть тот факт, что чем выше потенциал, тем большую энергию нужно приложить, чтобы сдвинуть объект (или, в нашем случае, часть объекта) с имеющегося у него вектора движения. Се ля ви.

Корма движущейся лодки имеет существенно меньший потенциал, поскольку он постоянно "стекает" с лодки в кильватер. Поэтому несмотря на то, что у большинства каяков корма имеет меньшую парусность, чем нос, во время движения, энергия ветра влияет на нее заметно сильнее. Поэтому каяк и приводится к ветру.

[Mikle]

С "энергетической" точки зрения, объяснение флюгирования движущегося каяка чрезвычайно просто.

Это вид простоты номер 3, см. мое сообщение ниже.

Здесь не нужны безобразные формулы, дифференцируюшие целое до состояния произвольных обломков, из которых потом собираются ненаглядные и спорные по выводам результаты .

Весь мир - в печали, вы только что закрыли 2 достижения человечества: мат анализ и дифференциальное исчисление. Впрочем, в связи с последними событиями (рейдерский захват Российской Академии Наук, если кто не в курсе, именуемый "реформа") - подобные точки зрения наверное не должны вызывать удивление. (По секрету открою тайну: применения нелюбимых вами интегралов часто можно избежать, если рассматривать модельную постановку задачи, например вместо каяка - рассмотреть 2 почти полностью погруженных в воду ящика, соединенных тонким коромыслом. Один их них - "нос", другой - "корма").

С точки зрения "энергий", потенциал носа движущейся вперед лодки выше потенциала кормы.
Причем тем выше, чем выше скорость движения. Этот весьма известный факт...

Я уже намекал в предыдущем своем сообщении, что нельзя так вольно обращаться с физическими понятиями. Вы о чем здесь говорите? О каких энергиях? Что за потенциал такой и как он определен? Почему выше, из чего это следует?
"весьма известный факт" - это о чем, кому известный?

Гораздо ближе может быть тот факт, что чем выше потенциал, тем большую энергию нужно приложить, чтобы сдвинуть объект (или, в нашем случае, часть объекта) с имеющегося у него вектора движения. Се ля ви.

Корма движущейся лодки имеет существенно меньший потенциал, поскольку он постоянно "стекает" с лодки в кильватер. Поэтому несмотря на то, что у большинства каяков корма имеет меньшую парусность, чем нос, во время движения, энергия ветра влияет на нее заметно сильнее. Поэтому каяк и приводится к ветру.

Оператор, Вы меня извините, но где Вы берете такую забористую траву, после которой пишете такие тексты?
(мне теперь ночью будут сниться "стекающие с лодки потенциалы")

Фразой "с чем-то надо сравнить, а ничего лучше на ум не приходит" я пытаюсь мотивировать кого-либо написать более лучшее объяснение.

Уважаемый Филин, Вы меня извините, но "более лучшее объяснение" - это из разряда "более лучше одеваться":))
Оговорка, как говориться, по Фрейду. Объяснение бывает, 1) правильное, 2) неправильное, и 3) то, которое кажется понятным и правильным (т.е. тоже неправильное). Надеюсь, что Вас все-таки интересует первый, а не третий вариант!

Учитывая ваши знания в физике, мне кажется, у вас может получиться написать ёмко и в то же время просто.

Я стараюсь писать так, чтобы было точнее и не выхолащивалась суть. В 2 моих постах выше все объяснения есть - попробуйте сами еще раз их кратко резюмировать, как вы это поняли (сначала вроде и правда поняли, но судя по вашим словам ниже - видимо не совсем). Если это сделаете вы, а не я, - это приведет к лучшему пониманию.

Теперь, чтобы завершить картину, нам нужно простое объяснение, почему стоящий каяк встаёт боком к ветру (помимо влияния волн! можно гипотетически представить, что волн вообще нет). Я уже чувствую, что никакого поворота на ветер у стоящего каяка нет.

Евгенич, спасибо, классное объяснение! Ещё несколько моментов в голове прояснилось.

Собственно - это хороший пример того, что "объяснения на пальцах" часто ведут ложному пониманию, т.е. это "объяснения номер 3". Вы поняли неправильно: без волн каяк не встанет боком к ветру, а встанет в положение флюгера - параллельно ветру. Однако в зависимости от соотношения положений ЦП и ЦБС - это будет либо положение носом против ветра, если ЦБС находится ближе к носу, чем ЦП (каяк привелся к ветру), либо носом по ветру (каяк увалился на ветер), если ЦП ближе к носу, чем ЦБС. Вообще, прежде чем использовать какие-либо понятия - хорошо бы знать их определения - см. ЦП и ЦБС.

Чтобы понять, что будет на волнах - забудьте про особенности каякинга и про ветер, рассмотрите прямоугольный ящик, почти полностью погруженный в воду (ветер на него практически не действует). Далее - см. мои посты выше, ключевые слова - положения равновесия, трохоидальная теория волн на море, v – Vw = min при положении каяка лагом к волне.

P.P.S:
Есть 2 категории людей: 1) (типа наших деятелей в госдуме) - у которых девиз "Не знаю - и знать не хочу!"
и 2) - которые стремятся к знаниям. Надеюсь, последних здесь большинство, для них я оставляю ссылку на интересную, IMHO, книжку - Общая океанология - книжка написана научным языком, возможно будет кому-то сложновато, зато она дает реальные знания, а не мнимые.
Там вообще много интересного, и про трохоидальную теорию волн - тоже написано.

[Имя пользователя]

Оператор, что есть потенциал носа (для тупых типа меня, со ссылками на реферируемые издания), и принцип работы дистанционного датчика. С учетом, что каяки сделаны из диэлектрика, не имеющего выраженных дипольных моментов
электромагнитный подход к объяснению явлений меня несколько смущает.

Михаил, в одной из ссылок, что я давал выше, ЦБС не является постоянной величиной и зависит от поведения потока воды под разными участками днища. То есть в носу поток более ламинарный, чем на корме. Отсюда сила взаимодействия корпуса каяка с поверхностью воды воды больше в носу и он лучше противостоит боковому сносу. Чем больше скорость, тем больше турбулентнсти в корме, тем больше смещается ЦБС к носу. Так что об этом речь уже шла, и можно было без интегралов.

Если уж рассматривать понятия v-Vw и дифференциальное счисление, тогда нужно принимать во внимание разность скоростей носовой и кормовой частей, что вызвано взаимодействием с поверхностью воды в момент прохождения минимума волны.

[Евгенич]

... Объяснение бывает, 1) правильное, 2) неправильное, и 3) то, которое кажется понятным и правильным (т.е. тоже неправильное)...

...

Теперь, чтобы завершить картину, нам нужно простое объяснение, почему стоящий каяк встаёт боком к ветру (помимо влияния волн! можно гипотетически представить, что волн вообще нет). Я уже чувствую, что никакого поворота на ветер у стоящего каяка нет.

Евгенич, спасибо, классное объяснение! Ещё несколько моментов в голове прояснилось.

Собственно - это хороший пример того, что "объяснения на пальцах" часто ведут ложному пониманию, т.е. это "объяснения номер 3". Вы поняли неправильно...

А я извиняюсь,.. а что, кто-то из моих слов сделал вывод, что под действием ветра каяк становится лагом к ветру?.. Ну надо же!.. Не ожидал!

[Круглый Филин]

Евгенич, просто Mikle не очень внимателен. Он не понял, что после вашего объяснения для меня как раз и прояснился этот аспект. Благодаря вашему доступному объяснению стало понятно, каким образом каяк становится параллельным ветру при гипотетическом условии отсутствия волн.

[Круглый Филин]

Товарищи, а можно ли скег регулировать по высоте "выезжания" из корпуса каяка?

[fishmonger]

Да, но зачем?

[Круглый Филин]

Это классно. Я тут такую статью ваяю!) Прямо диссертация :)

О, вот ещё вопрос по терминологии. Я использую слова "дрейф" и "движение", чтобы описать два возможных состояния каяка, но они не идеальны, потому что любой дрейф это тоже движение. Нужно что-то вместо "движение". Может, "плывущий каяк"? Или "идущий каяк"? Или "перемещающийся каяк"?

[fishmonger]

Нужно что-то вместо "движение".

В морской практике обычно синоним «движение судна» — «ход судна». Применительно к маломерным судам чаще используется термин «движение».

«Дрейф» — имеет четкое определение (смещение судна от курса или на якоре под действием ветра и волн), поэтому никакой путаницы со словом «движение» быть не может.