Fahrtwind beim Segeln

Wissenschaft Physik
#1

Hallo zusammen,

uns kam letztens eine physkalische Frage. Beim Segeln mit dem Wind im Rücken ist es ja so, dass das Schiff nur so schnell werden kann wie der Wind selbst bläst. Nichtsdestotrotz spürt man Fahrtwind. Fahrtwind entsteht doch aber, indem der Körper gegen Luftmassen gedrückt wird die langsamer sind als man selbst. Wenn der wahre Wind aber in die selbe Richtung bläst wie das Schiff fährt, sollte man doch keinen Fahrtwind spüren können, da die Luft gegen die man gedrückt wird, schneller ist als man selbst.

Oder verbleiben trotz wahrem Wind immer Luftmoleküle im Raum?

Ich wäre dankbar für eine Aufklärung. ^^

#2

Moin,

Beim Segeln mit dem
Wind im Rücken ist es ja so, dass das Schiff nur so schnell
werden kann wie der Wind selbst bläst.

ne. Mit Eisseglern (also ‚Booten‘ auf Kufen) kann man deutlich schneller segeln als die jeweils aktuelle Windgeschwindigkeit.
Das liegt daran, daß der Vortrieb beim Segeln durch zwei Vorgänge erhalten wird. Schub (da würde Deine These stimmen) und Auftrieb, auch Tragflächeneffekt genannt, da kannst schneller werden.
Hier gut erläutert
http://www.flightcooperation.at/Segelkunde_Segeltheo…

Das bei wassergebundenen Segelbooten die Windgeschwindigkeit nicht überschritten wird, liegt am großen Strömungswiderstand des Wassers, den Du bei den Kufen der Eissegler nicht hast.

Auf der oben verlinkten Seite kannst Du auch sehen, daß die Maximalgeschwindigkeit üblicherweise auch bei halbem Wind erreicht wird und nicht vor dem Wind.

Gandalf

#3

Dass bei wassergebundenen Segelbooten die Windgeschwindigkeit
nicht überschritten wird, liegt am großen Strömungswiderstand
des Wassers, den Du bei den Kufen der Eissegler nicht hast.

Einspruch, Euer Gnaden!

Katamarane, aber auch gleitende Jollen können raumschots Geschwindigkeiten erreichen, die deutlich über der Windgeschwindigkeit liegen.
Siehe Americas Cup!

#4

Ja das mag sein, beantwortet aber nicht die Frage.
Denn in der Regel ist man langsamer als der Wind.

#5

Moin,

Katamarane, aber auch gleitende Jollen können raumschots
Geschwindigkeiten erreichen, die deutlich über der
Windgeschwindigkeit liegen.

das muss ich Dir jetzt so glauben (hab aber kein Problem damit) weil ich nur Erfahrung mit Kielbooten habe.

Gandalf

#6

Beim Segeln mit dem
Wind im Rücken ist es ja so, dass das Schiff nur so schnell
werden kann wie der Wind selbst bläst.

ne. Mit Eisseglern (also ‚Booten‘ auf Kufen) kann man deutlich
schneller segeln als die jeweils aktuelle Windgeschwindigkeit.

Vor dem Wind? Wie soll das gehen?

#7

Hi, eigentlich fühlt es sich bei Rückenwind so als würde man nicht fahren, da man den Wind eben nicht oder nur kaum spürt, in Wirklichkeit ist man aber, natürlich je nach Windstärke flott unterwegs.
Wenn du hingegen hart am Wind fährst, (also fast gegen den Wind) bläst es dir nur so um die Ohren, kommst aber nur langsam vorwärts.
Leichte Boote, besonders Kats können bei Seitenwind aus der Verdrängerfahrt in eine schöne Gleitfahrt kommen und sind dann schneller als der Wind.

OL

#8

Ja das mag sein, beantwortet aber nicht die Frage.
Denn in der Regel ist man langsamer als der Wind.

Bei genau achterlichem Wind ist man auf jedem Fall langsamer.

Raumschots hängt es vom Bootstyp ab, welche Fahrt er machen kann.
Dort addiert sich der wahre Wind mit dem Fahrtwind.
Wenn dann das Boot entsprechend wenig Widerstand hat,
oder sogar auf einer Welle reitend zum Gleiten kommt, geht die Post ab.
Man spürt aber dann nur den seitlich einfallenden scheinbaren Wind,
d.h., man segelt mit total dichtgeholten Segeln und zwei Mann im Trapez raumschots.
Speed kostet natürlich Energie, aber bei leichteren Winden kann man auf diesem Kurs schneller als der Wind sein, wenn das Segel für den Vortrieb mehr Kraft bringt, als der Rumpf Widerstand im Wasser hat.

#9

Multifaktoriel
Hallo,

da musst Du schon eine konkrete Situation konkret analysieren

* der Wind kommt nicht von hinten (kreuzen)
* der Wind ist oben schneller als am Boden (ähmm Wasser)
* Turbulenzen (z.B. mal die Seite wechseln)
* Motor ist mit an
* Sinnestäuschung
* Gischt (statt Luft)

Oder verbleiben trotz wahrem Wind immer Luftmoleküle im Raum?

ähm… ja.

Gruß
achim

#10

Bei genau achterlichem Wind ist man auf jedem Fall langsamer.

Da wir uns hier auf das Segeln beschränken und nicht allgemein von windgetriebenen Fahrzeugen sprechen, sollte das stimmen.

#11

Da wir uns hier auf das Segeln beschränken und nicht allgemein
von windgetriebenen Fahrzeugen sprechen, sollte das stimmen.

Wenn wir uns nicht auf das Segeln beschränken, was sollte bei Wind, genau von hinten, schneller sein, als der Wind selbst?

Mir fällt da nichts ein.

#12

Wenn wir uns nicht auf das Segeln beschränken, was sollte bei
Wind, genau von hinten, schneller sein, als der Wind selbst?

http://de.wikipedia.org/wiki/Blackbird_(Landsegler)

#13

Hallo,

uns kam letztens eine physkalische Frage. Beim Segeln mit dem
Wind im Rücken ist es ja so, dass das Schiff nur so schnell
werden kann wie der Wind selbst bläst. Nichtsdestotrotz spürt
man Fahrtwind.

Nein, man spürt den sogenannten „scheinbaren Wind“.

Beim Segeln unterscheidet man den „wahren Wind“, den man fühlt, wenn das Boot steht, den Fahrtwind (was der Bootsbewegung entspricht, nur in die gegengesetzte Richtung), und den „scheinbaren Wind“, was die (vektorielle) Summe von wahrem Wind und Fahrtwind ist.

Wenn der Wind aus dem Rücken kommt (Vorwindkurs), ist das Boot langsamer als der Wind, und Fahrwind kann den wahren Wind nur teilweise Aufheben. Du spürt also einen Teil des wahren Windes, nicht den Fahrtwind. Das kannst du daran erkennen, dass der Wind, den du spürst, von hinten (und nicht von vorne) kommt.

Daher ist der scheinbare Wind bei Vorwindkurs am geringsten, und ein Segellehrer hat mich damals[tm] gebeten, diesen Kurs einzuschlagen, wenn der eine Zigarette anzünden wollte :smile:

Schau dir auch das hier mal an: http://de.wikipedia.org/wiki/Wahrer_und_scheinbarer_…

Grüße,
Moritz

#14

Moin,

Wie soll das gehen?

äh, gar nicht?!
Mein Fehler, Lesen können bringt Vorteile!

Gandalf

#15

Hi, der Unterschied ist dir aber schon bewusst oder?
bei Gegenwind ist es klar dass es funktioniert oder funktionieren kann, aber bei Rückenwind ist ab erreichen der Windgeschwindigkeit, kein Wind mehr im Propeller.
Es ging aber um Rückenwind.

OL

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#16

Hi, der Unterschied ist dir aber schon bewusst oder?

Ja, ein Propeller ist kein Segel.

bei Gegenwind ist es klar dass es funktioniert oder
funktionieren kann, aber bei Rückenwind ist ab erreichen der
Windgeschwindigkeit, kein Wind mehr im Propeller.
Es ging aber um Rückenwind.

Anscheinend hast Du den Wikipedia-Artikel nicht aufmerksam genug gelesen. Da steht u.a.:

„Am 2. Juli 2010 stellte der Blackbird mit 2,8-facher Windgeschwindigkeit direkt vor dem Wind den ersten zertifizierten Weltrekord in dieser Kategorie auf.“

Dazu wird sogar ein Video verlinkt:

http://www.youtube.com/watch?v=5CcgmpBGSCI

Dass der scheinbare Wind dabei nicht mehr von hinten, sondern von vorn kommt, versteht sich von selbst.

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#17

Danke für das Video,
aber speziell beim Start, als das Fahrzeug noch stand!, sieht man, dass der Prop in der falschen Richtung dreht.
Wikipedia ist nicht das Alleinseligmachende!
Ein Blatt im Wind schafft es nicht, trotz keinstem Widerstand, schneller, als der Wind zu fliegen. Eine Landmaschine mit deutlichem Widerstand ist dazu schon dreimal nicht in der Lage.
Nebenbei wäre es die Erfindung eines Perpetuum Mobile, wenn ich einen Gegenstand anhauche, und der sich dann von selbst beschleunigt.

#18

Hallo,

Ein Blatt im Wind schafft es nicht, trotz keinstem Widerstand,
schneller, als der Wind zu fliegen. Eine Landmaschine mit
deutlichem Widerstand ist dazu schon dreimal nicht in der
Lage.

Hier wird eine „Windturbine“ angetrieben welche ihre Kraft auf
Räder überträgt.Das Fahrzeug kann in jede Richtung fahren.
Natürlich braucht jede Turbine eine Druckdifferenz auf ihre
Schaufeln (Flügel) welche im Wind nur erreicht wird wenn eine
relative Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Flügel und Luft besteht.
Hier war sehr wahrscheinlich die Windrichtung und die
Bewegungsrichtung der Flügel (und des Fahrzeuges) nicht konform.
Ich denke, daß schon eine Abweichung von 10-20 Grad genügt um eine
ausreichende große Bewegungskomponente der Luft rechtw. zur
Fahrtrichtung zu erzielen zum Aufbau einer Kraft, welche das
Fahrzeug so beschleunigt, um die belegten Geschwindigkeiten
zu erreichen.(optimiert durch die Flügelform)
Natürlich steht dies Kraftkomponente dann permanent zur Verfügung.
Das Problem ist wohl die genaue Justierung des Fahrzeuges zur
Windrichtung. Doch dies wollte man wohl garnicht, weil sich sonst
eben der Effekt nicht einstellt.
Es ist hier auch nicht dokumentiert,wie lange welche Geschwindigkeit
auf welcher Strecke erzielt wurde.
Hier
http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/antriebst…
wird zwar behauptet, daß das fahrende Fahrzeug über die Räder die
Propeller antreibt welche gegen die Luft drücken und wiederum dann
das Fahrzeug bewegen welches die Räder antreibt usw.
Wenn dem so wäre müßte es möglich sein, bei Windstille das Fahrzeug
erst mal auf Geschwindigkeit zu bringen. Dies würde immer weiter
fahren und sogar noch beschleunigen.
Da setzt erst mal meine Vorstellungskraft aus.Ob hier „potentielle“
Energie im fahrenden Fahrzeug und rotierenden Propeller erst mal
gespeichert werden kann um dann wieder für kurze Zeit genutzt
zu werden ist möglich (auch bei Wind) aber für Dauer wohl nicht
machbar.
Gruß VIKTOR
PS
„Windstille“ ist auch die Situation, bei der zwischen Fahrzeug und
Luft keine relative Bewegung stattfindet.

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#19

aber speziell beim Start, als das Fahrzeug noch stand!, sieht
man, dass der Prop in der falschen Richtung dreht.

Da der Propeller über die Räder angetrieben wird, dreht er sich überhaupt nicht, solange das Fahrzeug steht und wenn es fährt, dreht er sich in die richtige Richtung - nämlich so, dass er die Luft nach hinten beschleunigt (und somit abbremst).

Ein Blatt im Wind schafft es nicht, trotz keinstem Widerstand,
schneller, als der Wind zu fliegen.

Für Blätter gilt dasselbe wie für Segel und dass man damit vor dem Wind nicht schneller als der Wind werden kann, wurde hier schon mehrfach gechrieben. Jetzt reden wir über etwas vollkommen anderes.

Eine Landmaschine mit
deutlichem Widerstand ist dazu schon dreimal nicht in der
Lage.

Die Praxis sagt was anderes (siehe Video) und die ist nun einmal das Wahrheitskriterium der Naturwissenschaft. Wenn Du das nicht anerkennst, dann bist Du hier im falschen Forum.

Nebenbei wäre es die Erfindung eines Perpetuum Mobile, wenn
ich einen Gegenstand anhauche, und der sich dann von selbst
beschleunigt.

Das Fahrzeug beschleunigt sich nicht von selbst, sondern es wird vom Wind beschleunigt. Das ist genausowenig ein perpetuum mobile wie ein gewöhnliches Segelboot.

#20

Sorry,

ich meinte, beim Anfahren aus dem Stand,
und wenn dieses stümperhaft gemachte Video der einzige „Beweis“ ist,
dann Danke!