Proč může plout plachetnice rychleji bež fouká vítr?

Tohle je PARÁDNÍ otázka, radost odpovědět po té hromadě kydů od kidů. ;) :)

Takže to musím vzít od konce – jak je možné, že plachetnice pluje PROTI větru? Je to dáno tím, že nepluje PŘÍMO proti větru, nýbrž tzv. „křižuje“, tedy pluje v kurzu cca 45° (obvykle – dle typu lodi, resp. vlastností plachet a trupu) zleva proti němu a po chvíli zprava. Prostě střídavě pravidelně kličkuje a výsledný kurz je opačný, než směr větru. Tudíž NEPLUJE přímo proti větru, ovšem ve výsledku je její kurz takový.
Pro pochopení je asi nejlepší obrázek, kde vidíš, jak fouká vítr do plachet (včetně jejich nastavení vůči němu) dle směru vanoucího větru.
http://www.mo-na-ko.net/obr1/Vit­Ruzice_01.png

Ta druhá část otázky je složitější.

Nejdřív vysvětlím co je „zdánlivý vítr“. Když je bezvětří a sedneš na kolo a rozjedeš se dost rychle, tak tě „začne ofukovat“ právě zdánlivý vítr. A jistě víš, že rychlosti se dají skládat (vektorové veličiny) no a plachetnice může plout právě na tento zdánlivý vítr, který je rychleší (díky skládání), než ten skutečný.

Tedy… NE KAŽDÁ plachetnice a ne jakýmkoliv směrem. Obyčejný „knedlík“ s nizkou trupovou rychlostí je rád, když za optimálních podmínek dosáhne i při využití zdánlivého větru rychlosti lehce nad rychlost skutečného větru. Zato sportovní jachtička už může dosáhnout zajímavých rychlostí (vyšších, než je skutečná rychlost větru) a závodní katamaran dokáže ve vhodném kurzu z 15tiuzlového větru vyždímat 30tiuzlovou rychlost. Pro pochopení skádání sil o5 bude nejlepší obrázek, ten dá za tunu keců.
http://lodnino­viny.cz//Portal­s/0/EasyGalle­ryImages/1/1752/r­ychlost-v%C3%ADtr-2.jpg

Ve stejném směru, jako fouká vítr, plachetnice nikdy nemůže plout rychleji než vítr, protože je brzděna hydrodynamickým odporem. Nastavením plachet a kormidla může ale plout rychleji, ale jen jiným směrem, než je směr větru. Dopředným pohybem mimo žádaný kurz je ale opět pomalejší. Ze stejného důvodu může křižovat i proti větru.

S tou rychlostí bych to viděl spíše v setrvačnosti. Vítr fouká spíše v poryvech, nárazech. Loď funguje spíše jako kondenzátor kinetické energie. A s tím plutím proti větru… To je zjednodušený popis traverzu ne nepodobný bočnímu pohybu proti natočené lopatce vrtule.

Zdroj: https://www.go­ogle.com/sear­ch?q=j%C3%ADzda+plachet­nice+proti+v%C4%9Btr­u&ie=utf-8&oe=utf-8&rls=%7Bmoz:­distributionID%7D:%7Bmo­z:locale%7D:%7Bmoz­:official%7D&tbm=is­ch#imgrc=0dscK8lN­Pwk6tM

Rychlá plachetnice (ne těžká obchodní loď) může nejrychleji plout zhruba kolmo na vítr. Idealizovaný příklad:
Pokud vítr bude foukat na sever, plachtu nastavíš šikmo z půdorysu bude řekněme od jihozápadu k severovýchodu, pak ji vítr bude tlačit zhruba na severozápad. Pokud trup lodi otočíš zhruba na západ, tak loď zkrátka popluje na západ protože voda té lodi nedovolí plout bokem v severním směru. Teď loď může zrychlovat a pokud podle rychlosti lodi doladíš natočení plachty pak bude v plachtě stále síla toho větru i při značné rychlosti – narozdíl od plutí směrem na sever, kde jsi ve směru větru a jakmile loď zrychlí na rychlost větru, plachta už žádný výtr nezachytí (plachta se pohybuje s větrem, takže je „subjektivně“ v bezvětří), takže nemůže dál zrychlovat.

Proti větru – nemůže plout přímo proti větru, má šanci plout jen v nějakém malém rozmezí od té kolmice…
Po větru může loď chytit maximální sílu do plachet – takže se nejrychleji rozjede až na rychlost blížící se rychlosti větru.
Kolmo k větru – pomalý rozjezd, ale může jet výrazně rychleji
(ideální cestování bude nejspíš šikmo kolmo k větru, částečně po větru)
Šikmo proti větru – může, ale je to obtížné. Jak moc se může natočit proti větru bude záležet na konkrétní lodi
Proti větru – přímo nemůže, musí křižovat šikmo

Edison: na kondenzátor bych zde nespoléhal