Найти в Дзене
gosail24

Может ли килевая яхта перевернуться при сильном ветре?

На самом деле из всех судов, которые бороздят просторы морей, килевая яхта (а парусные круизные яхты все имеют киль) самые устойчивые суда к опрокидыванию.
В этом им помогает - Остойчивость. Остойчивость - это способность судна противодействовать крену и возвращаться в прямое положение после прекращения действия силы кренящей.
Легче всего это понять на примере обычной "неваляшки", у которой центр тяжести смещен сильно вниз и из любого положения она может встать после прекращения действия силы ее кренящей. Давайте рассмотрим это на примере картинок.
В обычном (вертикальном) положении на яхту действуют две силы: сила тяжести G и выталкивающая (архимедова) сила А. Результирующие обеих сил находятся на одной вертикальной линии, но при этом сила G приложена к центру тяжести яхты который смещен максимально вниз из-за тяжелого киля, а результирующая сила А находится выше из-за особенностей конструкции корпуса яхты.
Когда мы поднимаем паруса, на всю площадь паруса "давит" ветер и возникает а

На самом деле из всех судов, которые бороздят просторы морей, килевая яхта (а парусные круизные яхты все имеют киль) самые устойчивые суда к опрокидыванию.
В этом им помогает - Остойчивость.

Остойчивость - это способность судна противодействовать крену и возвращаться в прямое положение после прекращения действия силы кренящей.
Легче всего это понять на примере обычной "неваляшки", у которой центр тяжести смещен сильно вниз и из любого положения она может встать после прекращения действия силы ее кренящей.

Давайте рассмотрим это на примере картинок.
В обычном (вертикальном) положении на яхту действуют две силы: сила тяжести G и выталкивающая (архимедова) сила А.

В состоянии покоя на яхту действуют 2 силы
В состоянии покоя на яхту действуют 2 силы

Результирующие обеих сил находятся на одной вертикальной линии, но при этом сила G приложена к центру тяжести яхты который смещен максимально вниз из-за тяжелого киля, а результирующая сила А находится выше из-за особенностей конструкции корпуса яхты.

Когда мы поднимаем паруса, на всю площадь паруса "давит" ветер и возникает аэродинамическая сила D.

При появлении крена появляется плечо остойчивости и восстанавливающий момент
При появлении крена появляется плечо остойчивости и восстанавливающий момент

Данная сила кренит нашу яхту. И чем больше площадь паруса и сильнее дует ветер тем сила D будет больше. При появившемся крене силы G и A уже не будут находиться на одной вертикальной линии. Сила А сместиться в сторону крена, а сила G по прежнему будет тянуть вниз центр тяжести яхты. В результате между силами A и G появляется плечо остойчивости и возникает восстанавливающий момент. Этот-то момент и не дает яхте перевернуться!

-3

Даже если яхта ляжет на воду, то восстанавливающий момент в этот момент будет максимальным.

При совокупном действии сильного ветра и волны теоретически может случиться, что яхта сделает переворот на 180 градусов (т.е. мачтой вниз) и при этом положении она все равно будет стремиться вернуться в исходное положение, при условии, что киль целый. Попробуйте неваляшку поставить на голову.

Не бойтесь путешествий на парусной яхте. Физика работает на нас.