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帆船如何侧风行驶?

我已经知道了帆船如何逆风行驶,但对帆船如何侧风行还不太了解,所以想问一下。

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2018-10-01

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    这是中学物理的纯粹力学的解释: 帆船逆风行驶的问题:帆船可逆风行驶,船头时而偏左,时而偏右,沿“S”形路线前进。如图1-6(a)所示,MN表示帆面,当逆风吹向MN时,风对帆产生作用力R。
  因帆对风来说是光滑的,所以作用力R的方向与帆面垂直。把R分解为两个力:一个为与船身垂直的F1,一个为沿船前进方向的F2。  显然,分力F1的作用是使船横向移动,但由于船身的侧面积比较大,水的阻力很大,因而船横向移动并不显著。
  分力F2与船前进方向是一致的,靠着它,船逆着风斜行。当船到达B点后,船头改为偏右,风帆也要相应反转至新的位置。如图1-6(b)所示,船在逆风下将获得一个前进的推力F2。  如此反复下去,船将沿“S”形路线逆风前进。
   事实上还有空气动力学的解释: 帆船逆风行驶的主要动力是吸力。根据空气动力学原理,流体速度增加,压力就会减小。空气要绕过向外弯曲的帆面必须加快速度,于是压力减小,产生吸力。船帆背风面的压力比迎风面的压力大1倍,帆船的动力由此而来。
    帆船不能完全顶风航行。一艘长12米的帆船可与风向成12~15度的夹角逆风形式。因此,帆船逆风航行时一般采用“之”字形路线,这样船速会加快,不过航程会更长。

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