muitas vezes recebo perguntas sobre: “tenho problemas para acompanhar meus amigos, que caiaque devo obter?”Todo mundo sabe que caiaques mais longos são mais rápidos, então obviamente eu deveria recomendar os caiaques mais longos que tenho para essas pessoas.
mas é realmente verdade? O caiaque mais longo é realmente mais rápido? Bem, como muitas coisas, a resposta é: depende.
primeiro, devemos falar um pouco sobre o que torna um caiaque rápido ou lento. Você pensaria que, se pendurasse uma popa grande o suficiente no final, seria capaz de fazer qualquer porco decolar. Dentro de alguns limites isso é verdade. O que realmente determina o quão rápido você vai é quanto poder você pode aplicar ao seu remo. Mas barcos diferentes vão velocidades diferentes quando você aplica a mesma quantidade de energia. O que diferencia os barcos é “arrastar”.
o arrasto é quanta resistência o barco cria para se opor ao poder que você está aplicando para fazê-lo ir. O arrasto varia com a velocidade, geralmente quando você não está indo muito rápido, não há muito arrasto e, à medida que você avança cada vez mais rápido, o arrasto geralmente aumenta. O que faz um barco lento vs um barco rápido é a rapidez com que o arrasto aumenta à medida que a velocidade aumenta.
o arrasto é criado por duas forças diferentes, a força de atrito da água tentando deslizar pelo barco, e a força necessária para acelerar a água para longe da forma do casco e voltar novamente à medida que o barco se divide pela água. Estes são chamados de “arrasto de fricção “e” arrasto de forma”, respectivamente. O arrasto do formulário às vezes é chamado de arrasto “Residual”.
o atrito com a água é criado onde quer que o barco toque a água em movimento. Quanto mais barco tocar a água, mais atrito. Isso é frequentemente referido como área de superfície molhada ou área molhada. Para meus projetos, você pode encontrar isso na seção medições de cada design ou na página de comparação de design. Como implícito, uma área molhada maior resultará em mais arrasto.
Form drag é um pouco mais difícil de entender. À medida que você move seu barco através de água parada, o casco deve deslocar a água para fora do caminho para abrir espaço para o barco, e depois de ter passado, a água deve se mover de volta para preencher o buraco onde o barco costumava estar. Isso requer acelerar a água para o lado e depois para trás.
com barcos largos, você precisa mover a água um longo caminho para o lado e barcos estreitos, não tanto, então é bastante fácil entender por que barcos estreitos podem ter menos arrasto. Mas qual é o efeito do comprimento?
pense em levantar um objeto pesado a alguma altura. Você pode simplesmente agarrá-lo e levantá-lo para cima, ou enrolá-lo em uma rampa até essa altura. A maioria das pessoas concordará que rolar uma rampa será mais fácil e, quanto mais longa a rampa, mais fácil será. Enquanto ambos realizam a mesma coisa, tentar fazer o trabalho de uma só vez é mais difícil do que levar um pouco mais de tempo subindo a rampa.
um barco mais longo funciona como uma rampa mais longa. Acelera a água mais lentamente, de modo que a água não precisa se mover tão rapidamente para sair do caminho e, da mesma forma, voltar a se unir depois que o barco passa.
o que pode não estar completamente claro é por que deslocar a água lentamente torna mais fácil. No final, tudo isso se resume a energia. Qualquer energia que você usa para mover a água para fora do Caminho do barco é a energia que poderia ser usada para mover o barco para a frente. Vou deixar cair algumas contas em você, mas não fique muito amarrado na equação, apenas deixe-me mostrar quais são as implicações da equação.
a energia de um objeto em movimento é chamada de energia cinética ou KE. O KE de um objeto está relacionado ao seu peso ou massa (m) e sua velocidade ou velocidade (v). É calculado com a seguinte equação:
KE = 1/2 M v2
vamos ignorar o bit 1/2. Não importa. Em vez disso, vamos olhar para as duas coisas que entendemos Peso (m) e velocidade (v). Nesta equação, o peso é por si só apenas, onde a velocidade tem os dois pequenos sobre ele que significa “quadrado”. Então, quando olhamos para a contribuição da massa para a energia cinética, ela é apenas a massa, mas quando olhamos para a velocidade, precisamos multiplicar a velocidade consigo mesma. Vamos ver como isso se parece em um gráfico:
Se olharmos para a linha azul para a massa, a contribuição para KE é apenas o que o é massa. Se você dobrar a massa, o KE é dobrado, dez vezes a massa, dez vezes o KE, mas com a curva de velocidade laranja, é uma matéria completamente diferente. Dobrar a velocidade significa quatro vezes o KE, e 10 vezes a velocidade significa 100 vezes o KE.Portanto, se você tirar a matemática disso, lembre-se de que pequenas mudanças no peso significam pequenas mudanças na energia, enquanto pequenas mudanças na velocidade podem resultar em mudanças significativamente maiores na energia.
Olhando para o nosso pequeno barco vs um longo barco assumindo que eles são a mesma largura, se o barcos, pesa o mesmo valor e a pessoa tanque para não alterar o peso total não muda de significado de sua contribuição para a energia cinética não se altera, mas com um longo barco, a velocidade em que você mover a água é menos, porque o mesmo deslocamento de água acontece ao longo de um comprimento maior. Se o barco longo fosse duas vezes mais longo que o curto, você só precisaria de cerca de um quarto da energia para deslocar a água. Barcos mais longos significam que, para qualquer velocidade de avanço que você remar o barco, você acaba movendo a água para os lados mais lentamente. Isso resulta em uma economia na quantidade de energia usada para mover a água.
observe que qualquer energia aplicada ao movimento da água ao redor do barco é visível na forma da esteira deixada pelo barco. O velório do barco é aquela energia que se afasta e se perde. O ato de seu arco cortando as ondas cria uma onda que continua depois que o barco passou, outra onda é criada quando a água desliza de volta atrás do casco. Essas ondas criadas pelo barco que se move pela água se combinam para fazer o despertar.
Diante disso, parece óbvio que barcos mais longos sempre seriam mais rápidos. Se você está colocando menos esforço em mover a água para fora do caminho, com um barco mais longo, isso tem que ser uma coisa boa. Mas barcos mais longos têm um preço. Eles geralmente têm uma área de superfície mais molhada. A forma com a área de superfície mais baixa é uma forma redonda ou esférica, quando você começa a esticá-la, mantendo o volume igual, você acaba aumentando a área de superfície.
e lembre – se de que mais área de superfície significa mais arrasto friccional. Olhando para o gráfico da curva de velocidade acima, você pode ver que no lado esquerdo, onde os números são baixos, a curva laranja leva um tempo antes de realmente começar a balançar para cima. O resultado desse início lento da curva é que, em baixas velocidades, o arrasto do formulário não equivale a muito até que sua velocidade aumente. Em baixas velocidades, A maior parte do arrasto em seu barco é resultado do atrito da fricção da água contra o casco.
o gráfico abaixo mostra o arrasto do meu design Petrel. A curva laranja é o arrasto de forma do movimento da água para fora, e o magenta é o atrito da água tentando deslizar sobre a superfície. A área azul é de adicionar esses dois juntos. Observe que até cerca de 3,5 nós, quase todo o arrasto está apenas superando o atrito e não é até quase 6 nós que o arrasto da forma Residual se torna o fator dominante.
Uma conseqüência disso é que a velocidades inferiores a curto ampla barcos de ter menos arrasto devido a menor área molhada e em altas velocidades mais estreito barcos de fazer melhor. Como um exercício para aprender mais sobre isso, usei um programa chamado Michlet, que é um modelador de arrasto de casco com uma ferramenta para criar formas de casco “otimizadas” para uma determinada velocidade. Essencialmente, encontrei uma forma ideal de comprimento e largura para uma determinada velocidade e, em seguida, modelei o arrasto para essa forma. Portanto, a linha azul mostra o arrasto de um desenho com o arrasto mínimo por 1 milha por hora. Isso resultou em um barco com 3,3 pés de comprimento e 27,6 polegadas de largura (em forma de limão, redondo no meio com alguns pontos em cada extremidade).
Se você olhar cuidadosamente para o lado esquerdo inferior da curva, você pode apenas fazer com que a linha azul apenas mal espreita para fora abaixo de todas as outras curvas. Desaparece por volta de 1.5 mph e, em seguida, segue para o norte duro passado 2 mph, mas nesse ponto o magenta, 4,7 ‘x 24,6″ forma está mostrando abaixo de todos os outros. Se você pegasse o número de arrasto onde a curva magenta cruza a linha de 2 mph e deslizasse para a esquerda para onde esse nível cruza o design verde otimizado para 7 mph, você verá que, para a quantidade de esforço necessária para fazer o barco de 4,7′ de comprimento ir 2 mph você, o barco de 17,7’ de comprimento A área de superfície molhada mais baixa do barco curto é suficiente compensar o fato de que fará uma esteira mais grande em umas velocidades mais altas.
isso traz à luz a situação muito difícil de entender, onde o barco “lento” é mais rápido do que o barco “rápido” quando você está indo devagar. Além do mais, observe que todas as curvas estão subindo conforme você vai para a direita. Sim, os designs curtos otimizados para ganho de velocidade lenta arrastam mais rápido, mas não há como evitar um ganho de arrasto à medida que você avança mais rápido. Pode haver pequenas falhas engraçadas na curva como o azul em 2.4 mph onde alguma interação estranha de formas de onda do casco se cancela brevemente para uma janela de velocidade de arrasto ligeiramente reduzido, mas em geral, tudo está aumentando rapidamente à medida que a velocidade aumenta.
essas dimensões do barco podem não ser práticas, mas se você estiver no design de 16,1′ que é otimizado para 6 mph e leva tudo o que você fisicamente tem para fazê-lo ir 6 mph, obter um barco de 17,7′ não fará você ir mais rápido. Pode realmente atrasá-lo. Você precisa ser substancialmente mais forte para obter o barco de 17,7′ indo rápido o suficiente para que ele tenha uma vantagem sobre o design de 16,1′.
realmente não existe um caiaque rápido, existem apenas remadores fortes e rápidos. Pendure um motor grande o suficiente na popa, você pode fazer qualquer barco ir rápido. Mas, geralmente somos guerreiros de fim de semana bastante fracos, tentando tirar o melhor proveito de nossos velhos corpos Flácidos. Como o fazemos?
conclusões
os barcos “otimizados” acima não são realistas, se você se sentir confortável navegando a 3 mph, será difícil encontrar um barco de 8′ de comprimento com 20″ de largura. A maioria dos caiaques é mais larga do que qualquer um dos exemplos acima, mas espero que isso faça você pensar sobre como você usa seu barco.
a curva acima mostra o arrasto do meu Petrel vs my Petrel Play designs. O Petrel é 17 ‘x 20″ e o Petrel Play é 14′ x 23″, mas a primeira coisa a olhar é a comparação de medições, observe que na linha de água As dimensões são 15′ x 19,9″ para o Petrel e 13,15’ x 22,75 ” para o Petrel Play. Por causa do arco mais prumo da “peça”, o comprimento da linha de água (a parte que importa) diferença não é tão stark. O Petrel Play também tem menos área de superfície molhada 18,7 pés quadrados vs 20,2 pés quadrados para o Petrel. E a área de superfície geral de todo o barco é menor com o”Play”.
você pode apenas fazer um pouco de azul mostrando abaixo do roxo abaixo de 2,5 nós, a 3 nós há alguma divergência, mas não é notório. Se você está remando o Petrel jogar em um grupo típico que tem uma média de cerca de 3 Nós (cerca de 3,5 mph ou 5.6km / h) você realmente não está desistindo de nada para os barcos de 17′ de comprimento no grupo. Sim, se eles optarem por correr, você pode lutar um pouco, mas você ganha algo também. A área de superfície total inferior do Petrel Play significa que ele não precisa de tanto material para construir, o que se traduz em um barco mais leve. Barcos mais longos também precisam ser estruturalmente mais fortes, o que significa mais peso. O barco mais curto tem menos “peso do balanço” que significa menos inércia quando você quer girar, isto é é um giro mais responsivo e rápido. O comprimento mais curto se encaixa melhor na superfície da água agitada, por isso é mais estável.
estive remando uma versão composta da minha peça Petrel (feita pela Turning Point Boatworks) muito recentemente. É uma cópia exata da peça construída em tiras, apenas construída em fibra de vidro e Innegra em vez de tira de madeira. Eu fiz 20 milhas de longa distância pás e um monte de jogar em corridas de maré e surf, remando com os amigos em 17′ barcos. Eu não sinto que sofri com o comprimento mais curto. É rápido para chegar até a velocidade, fácil de lidar com um monte de diversão.
Depois de anos assistindo as pessoas remar todos os tipos de caiaques, cheguei à conclusão de que para a maioria dos remadores 14 ” de comprimento é realmente tudo o que eles precisam. Eu remo muito barcos longos, bem como de 17 ‘caiaque no mar para 20′ + surf skis. É preciso muita força, resistência e aptidão física para obter as vantagens potenciais de velocidade que os barcos mais longos oferecem. Barcos curtos tendem a ser mais largos, o que aumenta o arrasto, mas se você puder encontrar um barco razoavelmente estreito na faixa de 14’, é provável que seja tão rápido quanto você se sentirá confortável remando. Constantemente procurando um barco mais longo para ir mais rápido não vai fazer nada de bom se você também não gastar o tempo para treinar e aumentar a sua aptidão.
um barco curto será mais leve, mais responsivo, mais fácil de remar na maioria das vezes, bem como mais fácil de carregar em seu carro e armazenar em sua garagem. Há absolutamente um lugar para barcos mais longos, mas você pode se surpreender com o quão feliz você pode estar com algo mais curto.
