8. COMO A COISA FUNCIONA

8.1. FORÇA AERODINÂMICA

Quando se coloca um obstáculo perpendicular ao vento, este sofre uma brusca interrupção em seu fluxo normal, ocorrendo alguns fenômenos que iremos analisar.

Primeiramente vejamos o que acontece atrás do obstáculo: o vento nesta região está muito turbulento, ocasionando o fenômeno que chamamos de "sombra". Testes em túneis de vento demonstram que esta sombra se propaga a uma distância de até três vezes a altura do obstáculo, dado muito importante numa regata, por exemplo, sendo a embarcação que se encontra à sotavento de outra, prejudicada pelo vento "sujo".
Outra coisa que acontece é a forte concentração de moléculas de ar no lado de barlavento e sua rarefação no lado de sotavento (atrás do obstáculo), causando uma diferença de pressão entre os dois lados. Esta diferença de pressão gera uma força à sotavento, perpendicular à superfície do objeto em estudo, chamada de Força Aerodinâmica (FA), responsável por mover o objeto.
É interessante observar que esta força é aplicada no lado de sotavento, significando então que o objeto é sugado, e não empurrado pelo vento, como normalmente imaginamos.
Este conceito esclarece uma dúvida muito interessante e comum, de como é possível um barco à vela velejar contra o vento. A resposta se encontra nitidamente no ponto de aplicação da resultante da força aerodinâmica.

8.2. VENTO REAL X VENTO APARENTE

O vento que sentimos quando estamos parados em terra não é o mesmo que sentimos quando estamos velejando.
Vejamos uma analogia que irá facilitar o entendimento deste conceito: quando pedalamos numa bicicleta num dia de calmaria total, sem vento nenhum, a primeira coisa que iremos sentir é um vento de proa no rosto. Se, de repente, mudamos de direção, lá está novamente o mesmo vento de frente nos perseguindo. Então, que vento é este, se não está ventando? De onde ele surgiu?
Ora, se a massa de ar está parada e nós é que estamos nos movendo, então este vento que sentimos só pode ser o vento causado pelo nosso deslocamento dentro da camada de ar que está estacionária.
Experimente, por exemplo, colocar o braço para fora da janela do carro em alta velocidade e veja o que acontece...
Portanto, este Vento de Deslocamento (VD) é bem real e produz efeitos muito sensíveis.
Digamos que agora comece a ventar um Vento Real (VR) perpendicular à nossa direção enquanto nos deslocamos: o vento que sentíamos de frente no nosso rosto, agora é sentido em apenas um lado da face. Este vento é chamado de Vento Aparente (VA) e, é determinado pela soma vetorial de VR + VD.
Do ponto de vista técnico, este é o vento que nos interessa, pois é ele que nos impulsiona e, se soubermos tirar proveito dele, teremos um grande aliado.

Podemos concluir então que, quando velejamos de vento em popa, ou seja, no mesmo sentido do vento, o vento de deslocamento atua diretamente contra o vento real. Com o aumento da velocidade da prancha, temos a sensação de que a vela fica bem leve.
Então, teoricamente, quando velejamos de vento em popa com a mesma velocidade do vento, o vento aparente será nulo, ou seja, não haverá nenhuma força puxando a vela de seus braços.

8.3. PRESSÃO NA VELA

Quando não estamos velejando de vento em popa, o vento real irá se dividir ao encontrar com o mastro: o vento que flui por barlavento na vela está comprimido, empurrando-a no seu perfil, enquanto o vento que passa à sotavento da vela, sofre uma aceleração ao percorrer o seu perfil.
Como vimos no item 8.1, a baixa pressão à sotavento é responsável por cerca de 67% do lift da vela ou da força aerodinâmica que faz a embarcação se mover.
Podemos então concluir que uma embarcação à vela é 1/3 empurrada e 2/3 puxada pelo vento.
Além disso, grande parte da força gerada pela vela atua de lado com o casco, daí a necessidade da bolina em cascos compridos. A bolina tem um pouco de resistência ao movimento para frente, mas dá à prancha a resistência lateral necessária para se velejar para onde a proa aponta.

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