¿CÓMO NAVEGA UN VELERO?

¿ Cómo puede un velero avanzar en contra del viento? 

Esta pregunta suscita frecuentemente la curiosidad de las personas que no saben navegar, incluso navegantes que llevan años desplegando sus velas ignoran los principios por los cuales es impulsado un velero.


En principio se podría pensar que el velero es impulsado por “empuje” del
viento contra sus velas, es decir, exactamente igual que cuando soplamos una pluma, y es en realidad otro fenómena el que crea la fuerza necesaria para hacer avanzar a un velero a gran velocidad.galeon-charter-ibiza

Así es como navegaban antiguamente los grandes galeones con velas cuadradas, el viento chocaba contra ellas y el barco se movía, o mejor dicho era empujado, podían llegar a navegar con el viento de través orientando las velas a unos 45 grados, de manera que el viento incidía en la vela del mismo modo que cuando lo hace en el aspa de un molino, que al estar las aspas inclinadas estas se desplazan lateralmente perpendicular al viento, igual que el barco con el viento por el través.
Esto no es más que una descomposición de fuerzas sobre el plano de la
vela, algo que con un poco de lógica y sin saber demasiado de física se puede llegar a intuir. La cuestión es que este efecto no diferencia la forma de la superficie con la que “choca”, si en vez de aspas o velas pensamos en superficies planas como tablas de madera funcionaría de la misma manera, quizás no tan efectivamente por la razón que expondremos a continuación pero igualmente se moverían.

Existe un fenómeno que se da cuando un fluido del tipo que sea circula por un medio, ya sea debido tanto a una presión que lo empuje como a una depresión que lo succione, y ya sea aire, agua o vino. Así dicho rápidamente existe una relación entre el valor de la presión a la que está sometido el fluido y la velocidad a la que circula, y además es inversamente proporcional, es decir, cuanta más velocidad menos presión y viceversa. Para entender esto podemos pensar en la succión de una jeringuilla vacía cuando tiramos del émbolo, si lo hacemos muy despacio la depresión en su interior no es mucha, y el aire entra a muy poca velocidad, sin embargo cuando lo hacemos con fuerza y rápido, la depresión es mayor y el aire entra más rápidamente. Lo mismo sucede con el agua o el aire cuando pasa por una tubería y por supuesto, lo mismo sucede con el viento cuando circula a través de una vela.

scalextric--300x200Ahora hablaremos de otro fenómeno más plausible para la mayoría, y que todos hemos experimentado cuando jugábamos al scalextric de pequeños. Cuando corríamos por un circuito ovalado, el coche que circulaba por la pista interior tenía más posibilidad de ganar la carrera, esto es debido a que está recorriendo menos distancia al circular por el carril interior, y el coche que circula por el exterior debería ir más rápido para llegar a la meta al mismo tiempo.

Ahora vamos a ver como relacionamos estos dos efectos en principio tan ajenos a la navegación con el avance de un velero en contra del viento.

Todo se basa en que las velas no son planas como antes comentábamos, si no que disponen de cierta curvatura o “bolsa”, de forma que cuando el viento circula por ellas describe una trayectoria circular, ahora pensemos que el viento en vez de chocar perpendicularmente en las velas lo hace con cierto ángulo, como de refilón, con lo que la porción de viento que circula por la parte interior de la vela, al igual que el coche que circulaba por la pista interna, recorre menos espacio que la porción de viento que circula por el exterior de la vela, y como por principio de continuidad los dos tienen que llegar al mismo tiempo al final de la vela, pues el viento exterior circula más rápido.  Al aumentar la velocidad y tal como explicamos anteriormente, disminuye la presión en toda la cara exterior de la vela, de manera que queda sometida a un efecto de succión. Esto que acabamos de exponer se denomina “efecto ala”, y es el mismo fenómeno por el cual vuelan los aviones. Si nos fijamos en las alas de los aviones, veremos que no son planas o simétrcas, si no que disponen de unos perfiles con mayor curvatura en la cara superior que en la inferior, de forma que la depresión se desarrolla en dicha cara succionando el avión hacia arriba.

veleros-avion-300x156También podemos ver el mismo efecto pero invertido en el alerón de un fórmula 1, donde se provoca un empuje hacia el suelo otorgando más agarre a los neumáticos.

Una vez entendido este principio, podemos imaginar lo que sucede cuando el viento atraviesa las velas de nuestro velero aunque venga desde la proa, al circular entre las velas provoca la succión del efecto ala, que es muy superior al empuje puro debido al simple choque.

Como conclusión, podríamos decir que el barco navegará más rápido cuanto más viento seamos capaces de hacer circular a través de sus velas.

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