Дрейф в открытой воде, ветер, волны

[Shoorick]

Полностью согласен, справедливое замечание. Нужно писать так: тела с равными габаритами и массами...

А Вы заметили, что я рассматриваю тело с иными габаритами (дельтоид) и распределением масс (ЦБС не в центре геометрической фигуры)?

если ваша лодка имеет ДП в качестве плоскости симметрии ... то деваться некуда - должна быть и симметрия положения равновесия. Ошибка в том, что Вы пытаетесь здесь что-то описать словами, а здесь как раз тот случай, когда "пальцы" не годятся и нужно написать уравнения!

Давайте тогда потихоньку. Я задам несколько вопросов, на которые Вы попробуете ответить конкретно, хорошо?
На всякий случай напомню, что с Вашим выводом по поводу симметрии в модели с плавающим веслом я согласен.

1. У вашего весла есть еще и симметрия не только относительно ДП, но и относительно его центра. Нарушим ее. Что будет, если одна лопатка будет тяжелее второй? Развернется ли весло лагом?

2. Вместо весла поместим в воду квадратный плот (с центром тяжести и ЦБС посередине). Он тоже симметричен относительно ДП. Сколько у него будет устойчивых положений равновесия?

3. Воздействие ветра (волны) невелико и меньше силы сопротивления воды. Будет ли вращаться лодка?

[Shoorick]

Залез в дебри. Seakeeping: ship behaviour in rough weather (A. Lloyd).
...
При скорости каяка равной нулю вся гидростатика и гидродинамика порождается силой тяжести + переносом воды в волне.

А есть ли там какие-либо выводы о поведении судна в дрейфе?

никто не занимается вложениями в разработки новых методик обучения, что актуально в наше время со все увеличивающимися объемами информации, которую люди уже не в состоянии освоить в степени, достаточной чтобы быть широким специалистом.

Скорее, не задумываются о подаче информации об азах научного познания. В результате даже специалисты с высшим образованием не способны отделить научную теорию от псевдонаучной. Граница между ними не идеологическая, а четкая и объективная. Если во всем этом разобраться, фантазий, "городских легенд", теорий заговора и прочей "альтернативной" шелухи могло бы стать значительно меньше.

Для меня лично было интересно понять явление брочинга.

Тот же постепенный поворот судна при дрейфе, только воздействие волны гораздо сильнее. В результате разворот происходит гораздо быстрее, далее волна рушится на лодку и вращает ее к себе.

вот как раз из-за этой путаницы в терминах я всегда пытаюсь говорить просто. а не всякие там оверштаги, бакштаги, фордевинды и прочее..

А по-моему, проще сказать "мидельвейс", чем "прямая хреновина сверху посередине, соединяющая две овальные поперечные фиговины".

Почему-то никто не вспоминает, что каяк - это не катер, тяговая сила каяка - это весло, которое толкается то с одной стороны, то с другой. Каяк при этом, какой бы длины он ни был - рыскает.
Так что, если при боковом ветре это рысканье неравномерное? Например по часовой стрелке каяк вертится легко - ветер помогает, а против часовой ветер мешает повернуться. В итоге каяк, какой бы крутой он ни был, всё равно будет стремиться повернуть носом к ветру.

Направление вращения все равно зависит от соотношения парусности носа, кормы, центра бокового сопротивления, обводов судна и насколько турбулентные потоки образуются у кормы.

... Отсюда и путаница с терминами

Хорошее объяснение.

[Operator]

Это и так очевидно, что
а) в основе любых физических процессов лежит взаимодействие энергий;
б) любая система в отсутствие внешних воздействий стремится к термодинамическому равновесию (нулевое начало термодинамики).
В этом суть Ваших "общих" соображений. Особых достижений в этом нет, это всего лишь общие принципы.

Если я правильно понял топик-стартера, то имела место попытка понять почему имеет место постановка лодки лагом к волне. Т.е., что важно было понять принцип, лежащий в основе этого феномена. Я дал объяснение, которое основано на очень простом фундаменте (повторю его еще раз):

Код: Выделить всё

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. то положение, при котором линия эквипотенциальности тела перпендикулярна к ней.

Далее, повторю еще раз, что принцип (б) в нашей ситуации не срабатывает. Система не может успокаиваться, как успокаивается маятник, так как внешнее воздействие (волны или ветра) является постоянным. В качестве примера рассмотрим случай с сильным ветром и волной. В таком случае каяк не придет в стабильное состояние лагом к волне, так как каждая новая волна будет подбрасывать и закручивать то нос, то корму.

Принцип (выделенный зеленым) прекрасно работает, что подтверждается на практике. Общий энергетический потенциал всегда имеет конкретную доминанту. Это может быть как "вертикальная" так и "горизонтальная" составляющая. Условия меняются, но указанный принцип совершенно незыблем.

Далее, повторение общих принципов ничего не дает, пока мы их не применяем к конкретной ситуации.
В применении к конкретной ситуации у Вас уже 2 модели: а) "потенциал" возникает из-за того, что корма возносится над носом (или наоборот); б) "потенциал" возникает из-за того, что волна толкает судно в борт. Определяйтесь все-таки, за какую Вы.

Вообще-то для моей модели это и не важно. Если брать сугубо "вертикальную" ситуацию, то любое положение каяка, кроме как лагом к волне, будет приводить к неравенству потенциалов кормы и/или носа и центра лодки. И потому, что амплитуда размаха колебаний у носа кормы лодки в этом случае будет больше в цикле, и потому, что они регулярно будут оказываются на разных по уровню потенциала участках местного частотного склона (положения относительно центра системы отсчета - планетарного гравицентра) и множеству других причин. Все их можно, с опорой только на указанный принцип, непротиворечиво учесть или описать. Просто в случае ветра/волнения мы имеем выраженные доминанты, на фоне которых остальными энергиями можно (на уровне рассмотрения принципа) пренебречь.

И еще один интересный вопрос: перегрузите корму каяка. Тоже станет лагом к волне/ветру?

Не обязательно.

С учетом того, что в очень грубом виде формула энергии выглядит как E=m*c^2, то легко прийти к выводу, что рост массы вызывает и соответствующий рост энергии. Т.е. потенциал "перегруженной кормы каяка" будет, несомненно, выше, что заметно изменит картину распределения энергий вдоль лодки. По сути, ваш вариант (в некотором приближении) "энергетически тождественен" лодке, двигающейся кормой вперед, со всеми вытекающими следствиями - в частности приведением кормы к волне/ветру.

[Shoorick]

В качестве примера рассмотрим случай с сильным ветром и волной. В таком случае каяк не придет в стабильное состояние лагом к волне, так как каждая новая волна будет подбрасывать и закручивать то нос, то корму.

Принцип прекрасно работает, что подтверждается на практике.

Как же он работает в моем примере, который Вы процитировали, но не разобрали?

Если брать сугубо "вертикальную" ситуацию, то любое положение каяка, кроме как лагом к волне, будет приводить к неравенству потенциалов кормы и/или носа и центра лодки.

Хорошо, для этой "вертикальной ситуации", если каякер будет раскачивать лодку вдоль продольной оси, она тоже должна развернуться?

И еще один интересный вопрос: перегрузите корму каяка. Тоже станет лагом к волне/ветру?

Не обязательно.

Значит, принцип неверен. Ведь в нем говорится про "любое тело перпендекулярно".

[Operator]

Хорошо, для этой "вертикальной ситуации", если каякер будет раскачивать лодку вдоль продольной оси, она тоже должна развернуться?

Если он будет делать это достаточно долго, усердно и точно , не придавая лодке закручивающего момента, а исключительно сообщая ей доп.энергию в продольной оси, плюс в условиях, когда нет ни ветра, ни волны, то да. Хотя бы из-за суточного вращения Земли и его энергетического влияния. Которое и будет при стерильных условиях "внешней" доминантой.

Значит, принцип неверен. Ведь в нем говорится про "любое тело перпендекулярно".

Имелась ввиду линия эквипотенциальности тела, но я учту замечание, поскольку считал, что это и так понятно.

[Shoorick]

И первый вопрос?

Если он будет делать это достаточно долго, усердно и точно :) , не придавая лодке закручивающего момента, а исключительно сообщая ей доп.энергию в продольной оси, плюс в условиях, когда нет ни ветра, ни волны, то да. Хотя бы из-за суточного вращения Земли и его энергетического влияния. Которое и будет при стерильных условиях "внешней" доминантой.

Зачем ему тогда раскачивать лодку? Если "доминанта" присутствует, значит, тело и так должно развернуться к ней перпендекулярно.

Имелась ввиду линия эквипотенциальности тела

Где эта линия проходит по каяку?

[Operator]

В качестве примера рассмотрим случай с сильным ветром и волной. В таком случае каяк не придет в стабильное состояние лагом к волне, так как каждая новая волна будет подбрасывать и закручивать то нос, то корму

Трудно понять, что вы хотите этим сказать. Даже непонятно совпадают ли направления ветра и движения волны в ваших условиях. Что значит "подбрасывать и закручивать"? Насколько "подбрасывать"? Куда "закручивать"?

Зачем ему тогда раскачивать лодку? Если "доминанта" присутствует, значит, тело и так должно развернуться к ней перпендекулярно.

В стерильных условиях, без раскачки лодки поверхностное натяжение воды может и предотвратить поворот из-за суточного уклонения отвеса/кориолисова влияния.

Где эта линия проходит по каяку?

Вы продуцируете вопросы с хорошей скоростью .

Очевидно, что на положение этой линии будет оказывать влияние распределение массы внутри лодки, отчего линия эквипотенциальности может иметь соответствующий дифферент на нос/корму и угловой сдвиг относительно продольной оси каяка. Впрочем, этим в большинстве случаев можно, наверное, и пренебречь.

[Shoorick]

Трудно понять, что вы хотите этим сказать. Даже непонятно совпадают ли направления ветра и движения волны в ваших условиях. Что значит "подбрасывать и закручивать"? Насколько "подбрасывать"? Куда "закручивать"?

Ситуация незнакомая на практике?
Предположим, ветер и волна совпадают, вы в ложбинке между волнами, и зачем-то лагом к их направлению. Волны высокие и неприятные. Каждая следующая волна подталкивает и раскручивает то нос, то корму. (Если гребень стукнет в борт недалеко от ЦБС, то просто сдвигает вбок.) Все на грани оверкиля, система к стабильности вовсе не стремится.

В стерильных условиях, без раскачки лодки поверхностное натяжение воды может и предотвратить поворот из-за суточного уклонения отвеса/кориолисова влияния.

Это так, но я немного о другом. Предположим, нет натяжения. Если "доминанта" присутствует (в виде вращения Земли или горизонтального переноса энергии волной), то причем здесь тогда раскачивание лодки вверх-вниз? Имеет оно отношение к развороту?

Очевидно, что на положение этой линии будет оказывать влияние распределение массы внутри лодки, отчего линия эквипотенциальности может иметь соответствующий дифферент на нос/корму и угловой сдвиг относительно продольной оси каяка.

Ну вот примерно, откуда и докуда она идет? Загрузите каяк как хотите и скажите, где эта линия.

[Legalizer]

Коллеги, вы опять начинаете путаницу с терминами на ровном месте и опять смешиваете русские и английские термины и, вдобавок, причины явлений.

1. Английские термины. Словообразование weathercocking и leecocking ведется от, в целом, устаревших английских слов weather и lee. weather - сторона, откуда дует ветер, lee - сторона куда он дует. соотв., weathercocking - приведение, т.е. нос каяка стремится повернуть в сторону, откуда дует ветер. leecocking - уваливание, нос каяка поворачивает в сторону, куда дует ветер.
2. "По ветру" - это означает уваливание, нос каяка поворачивает в сторону, куда дует ветер.

Все точно. А я как сказал?
Если тебя тоже это "по ветру" сбило, то прочти внимательнее:

Но если забыть про нос, корму и направление движения каяка, то он что делает? Правильно, как объект, на который воздействует ветер, он разворачивается по ветру, то есть в ту сторону, куда дует.

Здесь что-то неправильно на твой вкус?

[A-B]

ну мне показалось, что кто-нибудь может случайно в этом запутаться, решил уточнить там и вопросы были