A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. A feladat két különböző jellegű problémát takar, így azokat célszerű szétválasztani. Ha vitorla nem volna, akkor a kiáramló levegő reakcióereje (a hőlégsugaras hajtóművekhez hasonlóan) a csónakot mozgásba hozná. A vitorla szerepe mindössze annyi, hogy befolyásolja a levegő kiáramlásának irányát és sebességét. Így itt a vásznat elhagyó levegőtömeg reakcióereje lesz mérvadó. Ha a levegőt merőlegesen irányítjuk a vitorlavászonra, akkor az mindkét irányban szimmetrikusan hagyja el a felületet. Mivel a levegőoszlop és a vászon találkozása jó közelítéssel rugalmatlan, a távozó levegőtömegnek nincs a szimmetriatengely irányába eső reakcióerő komponense, így mozgás sem jön létre. Más vitorlahelyzetben természetesen lesz mozgás. Ez akkor éri el a sebességmaximumot, amikor a vitorlavászon épp a levegő mozgásának irányával párhuzamos. Ez esetben a kiáramló levegő energiájával szélkereket hajt, így annak jó hatásfokát feltételezve azt mondhatjuk, hogy a levegő az energiaközlés közben teljesen lefékeződik. Így a csónakról nem távozik mozgó levegőtömeg, amely reakcióerejével ezt hajtaná. Ugyanakkor azonban a szélkerék mint közönséges motor fogható fel, mely áttételen keresztül a hajtócsavart hajtja, a víznek impulzust ad át, és így a csónak mozog.
Rázga Tamás |