Det rätande momentet

 

 

 

Alla har vi suttit på en gungbräda, den lättare måste sitta längre ut för att kompensera den tyngres större vikt! Detta är den hävstång vi alla känner till

 

Praktisk teori – kopplat till seglingen

 

En segelbåt utsätts för en sidoriktad kraft genom vindens press mot seglets lovartsida. Denna sidoriktade kraft måste kompenseras genom någon form av motvikt.

 

Kölbåtar

En kölbåt kompenserar denna hävstångseffekt med en köl, extrema båtar som Americas Cup båtar har enorma vikter i kölens nederkant för att väga upp 320 kvm segel. En sådan köl väger över 20 ton! En köl i en normal familjebåt brukar ha en kölvikt som motsvarar c:a 60% av båtens totalvikt. En del typer av båtar som t.ex. Volvo Ocean Race båtarna seglar som snabbast på undanvind och behöver inte så mycket vikt i kölen, dessa har istället vattentankar som fungerar som rätande element.

 

 

Jollar

 

En jolle har ingen köl, utan är utrustade med centerbord vars enda syfte är att förhindra avdrift mot lä samt ge lyft mot lovart när båten kryssar. Här får besättningen agera motvikt. Gnerellt finns det ett viktförhållande som skall kompensera båtens segelyta. Ju större segelyta, desto mer vikt. Precis som gungbrädan kan viktens betydelse varieras beroende på hur långt ifrån båtens centrumlinje den placeras, ju längre ut, desto mindre vikt krävs. Extremt exempel är IC kanoten som har ett långsmalt skrov i förhållande till sin segelyta. Detta kompenseras med att seglaren skjuter ut en bräda (gungbräda) på lovartsidan och kan på det viset balansera seglets krängande kraft.

 

Man kan således konstatera att det rätande momentet är beroende av en hävstång, oavsett om det är en köl eller en motvikt. Exempel på jollar som utnyttjar detta förhållande är 505, 420, 470 m.fl. gemensamt för dessa är att besättningen står i trapets, alltså inte helt olikt IC kanotens princip.

 

 

IC Kanot

 

Längd: 5,20 m
Bredd: 1,00 m
Vikt: 83,5 kg totalvikt
Segelyta: 10m ²

 

 

 

 

 

 

 

Jollar utan utriggare eller trapets

 

De allra flesta enmansjollar idag saknar utriggare, eller trapets, utan får istället förlita sig till rorsmannens förmåga att kränga ned jollen genom ”burkning”, dvs han hänger ned jollen med fötterna placerade under ett par krängband och hänger så långt ut som möjligt från skrovets centrumlinje. Principen är även här den samma, ju längre ut, desto större effekt. En kort seglare måste kompensera samma hävstångseffekt med större vikt. Självklart finns det möjligheter att kompensera det krängande momentet med olika trim (planare segel, mjukare mast, etc.), men ju mer kraft du kan få ut av seglet, desto fortare går du! Det finns alltså en ”downside” med viktkompenserade trimmetoder.

 

 

Skrovets längd, en okänd faktor?

 

Om du någon gång provat att dra en skruv med en kort skruvmejsel och sedan bytt till en längre, har du säkert upplevt att du fått en större kraft med den längre! Vi pratar om Vridmoment som är ett mått på en axels vridande kraft och ges i SI-systemet med newtonmeter.

 

Rotation och vridmoment
För att illustrera rotation och vridmoment ska vi försöka likna en skridskoprinsessa, fast utan is. Alla har vi sett på konståkare som till en början snurra långsamt för att sedan börja snurra fortare och fortare och sedan helt plötsligt stannar upp. Fysiken bakom detta ska vi nu försöka förklara och illustrera genom att en person sitter på en snurrande stol. Personen kommer i sina händer att ha två hantlar och börja snurra med armarna utsträckta, genom att flytta hantlarna närmre kroppen och personens rotationsaxel kommer personen att snurra fortare, likt en skridskoprinsessa. Vi vill med detta visa att rörelsemängden L är konstant, genom att flytta massan närmre rotationsaxeln och för att hålla L konstant måste personen börja snurra fortare.

 

På samma sätt blir det smala långa skrovet mer instabilt, det krävs en större motvikt för att kränga ned det längre skrovet.

 

Seglets utformning och det krängande momentet

 

Generellt kan man säga att ju längre mast, desto större krängande moment! Om detta dessutom kombineras med stor segelyta i toppen av seglet ökar det krängande momentet avsevärt, samtidigt som man för en större verkningsgrad av seglet. Detta kräves således, en tyngre köl, eller en större motvikt i lovart, antingen via en lång hävarm eller en stor motvikt.

 

Varför bör jag veta allt detta?

 

När du står inför ditt val av segelbåt är det av högsta betydelse för hur väl du kommer hantera din båt. Tänk dig att du bör behärska din båt i alla vindar, du blir bara besviken om du gått på någons säljargument att en viss båttyp är lämplig för din vikt och finner att så inte är fallet. Ta dig en titt på båtens specifikation, beakta särskilt segelyta, båtens längd och bredd. En grov uppskattning kan du få av nedanstående tabell:

 

Längd Bredd Segelyta Skrovets vikt Rorsmans vikt Kommentar 2,3 1,3 3,5 35 25-45 Perfekt nybörjarbåt, stabil 2,65 1,45 4,8 40 35-60 Bra rätande moment, stabil 3,5 1,3 5,5 55 60-75 Kräver stort rätande moment 3,3 1,45 7 45 55-70 Bra rätande moment 4,23 1,37 7 57 75-85 Kräver lång eller tung rorsman 4,23 1,37 5,7 57 65-75 Bra juniorbåt 4,23 1,37 4,7 57 55-65 Dålig prestanda

 

Tänk dig en optimistjolle som är lika bred som en annan jolle, fast den är 2 meter längre och har 2 kvm större segel och avsevärt högre mast. Det krävs en hel del rätande moment för att hantera den jollen – inget för någon normalstor optimistseglare inte! Dessvärre försöker man locka seglare till fel båttyp, genom att använda ovanstående tabell finner du några riktlinjer.

 

 

För att få en bra uppfattning om hävstångsprincipen kan jag rekommendera denna sida;

 

http://komvuxnet.gotland.se/ronald/physengl/lever.htm