Forum: Crosstalk

Schneller als der Wind?

Ich hätte eine Frage, die die zu erreichende Geschwindigkeit beim Windsurfen angeht. Ich hab mal wo gelesen, "Dass ein Windsurfer schneller ist als die Windgeschwindigkeit". Kann mir jemand eine qualifizierte Antwort darauf geben? Ist das physikalisch erklärbar? Gibt es eine Webpage, auf der ich das genau nachlesen kann?
Würde mich wirklich sehr interessieren!

Vielen Dank schon mal für die Auskunft!

Mike

Das kommt daher, dass du für das Windsurfen, wenn du genug Fahrt hast, den Relativen Wind ausnutzt.
Das ist die Kombination aus dem tatsächlichen Wind und dem Fahrtwind.

Gute Racer schaffen es so auf Raumwindkurs das Segel durch die immer weiter steigende Geschwindigkeit so weit dichtzuholen, dass sie durch sehr den gut ausgenutzten relativen Wind schneller werden als der tatsächliche Wind.

Ist schwer ohne Skizze zu erklären, aber ich hoffe du kannst dir jetzt was darunter vorstellen...


EDIT: Hab was im Netzt gefunden, vielleicht hilft´s!!

http://www.uherweb.de/html/relativer_wind.html

Danke für die wirklcih schnelle Antwort! Ich bin gespannt, ob sich mein Vater damit überzeugen lässt! Er ist nämlich fest der Ansicht, dass es unmöglich ist, schneller als der Wind zu surfen.
Vielleicht findet ihr ja noch ein paar Sites, wo das wirklich ausführlich erklärt wird, das wäre wirklich super!

Danke nochmals!

Mike

Soweit ich mich erinnern kann stand das auch mal sehr wissenschaftlich und gut, jedoch etwas schwierig in der Surf erklärt. Ich weiß jedoch nicht mehr in welcher Ausgabe.

Ich werde aber mal nachforschen!!

Du hast aber auf jeden Fall recht, und nicht dein Vater! ;-)


Auf der verlinkten Seite, die ich angegeben habe ist das auch sehr gut dargestellt, wie ich finde, dass der relative Wind stärker ist, als der atmosphärische. Allein das sollte deinen Vater doch überzeugen können, oder???

Aber es müsste doch trotzdem noch eine hürde geben, z.B. ist ja der Rekord beim windsurfen bei irgendwas mit 45 knoten und man kann ja wesentlich höhere Windgeschwindigkeiten Surfen... Wirkt der Wiederstand der Finne sich dann so extrem aus oder ist es nicht möglich das Segel richtig dicht zu holen, siehe Gewichte die die Fahrer haben?

Das mit dem relativen Wind müsstest du auch im Surfkurs gelernt haben :-D

Also wenn man wirklich von der Theoretischen Physik ausgeht kann man unendlich schnell surfen, jedoch ist es eine negative exponentionale funktion, je schneller man wird, desto weniger kann man nurnoch beschleunigen, da das verhältnis zwischen echtem und fahrtwind immer kleiner wird.
Hierauf wirken nun jedoch noch viele andere Kräfte, Wasserwiderstand, Luftwiderstand, Erdanziehungskratf etc. somit wird man irgendwann an einen Punkt gelangen, wo man die möglichkeit noch schneller zu werden praktisch nicht mehr wahrnehmen kann.

Ich denke, dass hier gut erklärt wurde, wieso man schneller als der Wind surfen kann, oder soll mich es noch einmal probieren um deinen vater zu überzeugen ?

Was Olee schreibt ist schon richtig.

Es sind zu viele Faktoren, die dabei eine entscheidende Rolle spielen, als dass man einfach eine Antwort darauf geben könnte. Die Natur ist eben nicht auf kleinste Detail und auf jede Bewegung berechenbar.

Jedoch kann man schon grob sagen, dass Hauptsächlich die Geschwindigkeit nicht mehr zu pushen ist, wenn man so schnell geworden ist, dass der relative Wind schon fast dem Fahrtwind gleichkommt.
In dem Moment in dem man nicht mehr beschleunigen kann, kann man nur noch versuchen die Geschwindigkeit so gut wie möglich zu halten, was auch nicht ganz so einfach und nur durch viele kleine Kniffe zu packen ist.
U.a. sollte man um dem Wind einen Fluchtweg weniger zu bieten das Unterliek ganz auf dem Brett aufliegen lassen, sodass kein Wind mehr drunter durch kann.

Der Wasserwiderstand wird bei höheren Geschwindigkeiten, genau wie der Luftwiderstand, auch immer höher.
Eine weitere Schwierigkeit ist nun, und das wird sicher jeder kennen, der mal richtig Gas geben konnte, das Brett bei hohen Geschwindigkeiten unter den Füßen ruhig zu halten. (Als kleine Hilfe hierzu wurde auch der Powerjoint erfunden.)
Jede kleine Kabbelwelle macht sich hier sofort bemerkbar und bremst einen sofort ab, wenn man diese nicht durch die richtige Fußstellung, sowie Belastung kompensiert. Außerdem wird jeder kleinere Fehler auch sofort bestraft.
Die Schleudersturzgefahr ist bei diesen Geschwindigkeiten sehr hoch und man kann sich dabei auch mal richtig verletzen, selbst der Aufprall im Wasser wäre verdammt hart.

Der Kurs ist für das halten der Geschwindigkeit auch noch Wichtig und darf nicht geändert werden. Leicht verliert man auch das Gefühl für den Richtigen Kurs, da der atmosphärische Wind nicht mehr vom Surfer wahrgenommen wird.
Luvt man zu sehr an dreht man in den Wind und weiteres Dichtholen ist nicht mehr möglich. Die Folgereaktion ist, dass man das Segel auffiert und an Geschwindigkeit verliert.
Fällt man zu sehr ab, wird der Segeldruck höher und man wird vom immer ungünstiger werdenden relativen Wind gebremst.

Die Folge einer möglichen Kursänderung wäre dann also wieder, dass der Segeldruckpunkt sich verändert, die Belastung des Boards und die Fußstellung auf einmal falsch werden und man somit auf einmal sehr plötzlich und unerklärlicherweise an Geschwindigkeit verliert.


Ihr seht also, es gibt leider immer ein Limit. Je mehr Geschwindigkeit man hat, desto mehr muss man lernen sein Board zu beherrschen.
Alle genannten Dinge, kann man beim Surfen auch nicht beachten und bewusst lernen. Man muss einfach ein Gefühl dafür entwickeln.
Jeder hat das schon mal erlebt, dass 2 Surfer im selben Revier, bei gleichem Kurs, vielleicht unterschiedliche Segelgrößen fahren, und der mit dem kleineren Tuch überholt den anderen ganz locker.
Das macht einfach die Erfahrung und damit verbunden viele kleine Details aus, die zu einer höheren Geschwindigkeit führen.



So jetzt hab ich aber genug geschrieben,
ich geh jetzt feiern, CIAO!!!

Danke für die weiteren Erklärungen! Sind wirklich sehr hilfreich!
Natürlich lernt man das auch beim Kurs, nur ist der bei mir schon einige Zeit her, und außerdem hab ich dabei eigentlich nicht wirklich Windsurfen gelernt, weil fast kein Wind war, sondern nur den Schein "abgeholt". So richtig beigebracht hab ich mir das Windsurfen selber, mit eigenr Ausrüstung, was natürlich ein gewisses Risiko darstellte, aber "Wer nichts riskiert auch nichts gewinnt!" Außerdem denkt man während dem Kurs sicher noch nicht darüber nach (jedenfalls nicht unter den Bedingungen die ich hatte), wie schnell man als Windsurfer werden kann, oder welchen Einfluss der relative Wind hat! Also Danke für den konstruktiven Einwand!
Ich wünsch euch und mir noch einen möglichst starken relativen Wind und

Hang loose

Mike

Nur noch eine kleine Ergaenzung. Wegen des Fahrtwindes hat ein Windsurfsegel eine bauchige Form, wie eine Flugzeugtragflaeche. Damit wird der relative Wind dann letztendlich in Geschwindigkeit umgesetzt. Ich will jetzt nicht die funktion einer Flugzeugtragflaeche erklaeren .... aber es ist ja sicher jedem klar das ein Flugzeug nicht vom Boden abhebt, weil der Wind von unten blaesst, oder , hihi :-) So, alles klar, deshalb bei wenig Wind immer schoen bauchig trimmen.
Aloha und hoffentlich genug Wind , so dass Du nicht bauchig trimmen musst :-)

Das Hauptproblem, um schneller als 50 Knoten segeln/surfen zu koennen, sind nicht die genannten Probleme (die spielen auch mehr oder weniger stark mit rein), sondern, dass die zunehmenden Querkraefte ueber Finne und Rumpf (beim Segelboot auch Ruder) aufzufangen sind. Das Wasser beginnt an diesen aber bei hohen Geschwindigkeiten zu verdampfen! Es wird aufgrund der Profilierung weit ueber die 50 Kn hinaus beschleunigt und erwaermt sich durch die Reibung. Es kommt zu Minispinouts und der Kurs kann nicht gehalten werden.

Gruss Bongo

Kleine Berichtigung, das Wasser wird nicht erwaermt und verdampft demzufolge auch nicht aus diesem Grund. Es verdampft, weil der Siedpunkt durch die hohen Stroemungsgeschwindigkeiten des Wassers an der Finne sinkt. Wenn der Siedepunkt auf die aktuelle Wassertemperatur gesunken ist, beginnt es zu verdampfen.
Das alles ist aber weit uebers Ziel hinaus geschossen...... (meine ich jedenfalls ;-) )
Aloha

Ja, korrekt, habe ich falsch dargestellt. Der Temraturunterschied durch Reibung ist natuerlich verschwindend gering. Der relative Siedepunkt sinkt natuerlich.
Sorry!
Gruss Bongo

Hey Jungs machen wir das doch mal ausfürlich!
Bei viel Speed endsteht Kavitation an der Finne, (Bildung und nachfolgende schlagartige Kondensation von Dampfblasen)
Kavitation ist die Bildung von Dampfblasen in Flüssigkeiten bei niedrigem Druck.

Der Siedepunkt einer Flüssigkeit hängt vom Druck ab. Je höher der Druck, desto höher der Siedepunkt (siehe Schnellkochtopf) und umgekehrt. Bei entsprechend niedrigem Druck kann der Siedepunkt zum Beispiel von Wasser auch soweit absinken, dass er unterhalb der Wassertemperatur liegt. Dann entstehen spontan Dampfblasen. Steigt der Druck wieder an, so implodieren (zerfallen) diese Blasen wieder, wobei ein leiser Knall entsteht.

Ursachen
Die häufigste Ursache für Kavitation sind schnell bewegte Objekte im Wasser wie zum Beispiel Pumpenräder oder Propeller. Nach dem Gesetz von Bernoulli ist der Druck in einer Flüssigkeit um so geringer, je höher die Geschwindigkeit ist. Falls die Geschwindigkeit so hoch ist, dass der Druck unter den Verdampfungsdruck der Flüssigkeit fällt, geht diese in den gasförmigen Zustand über, und es entsteht Kavitation.

Starke Druckschwankungen, die Kavitation auslösen, können auch durch Ultraschall erzeugt werden. Bei entsprechend starker Anregung entstehen durch die Kavitation Lichtblitze. Dieser Effekt wird Sonolumineszenz genannt und ist bislang von der Wissenschaft noch nicht vollkommen verstanden.

Kollabiert die Kavitationsblase an der Oberfläche fester Körper (wie zum Beispiel eines Schiffspropellers), wird durch die extreme Energiedichte punktförmig Material geschmolzen und gleichzeitig ausgewaschen. Kleine Krater entstehen; man spricht von Kavitationsschäden.

Bei Geräten wie Propellern und Pumpen ist Kavitation ein schädlicher Effekt. Zum einen reduziert er den Wirkungsgrad, zum anderen führt er zu Beschädigungen, denn beim Implodieren der Hohlräume treten kurzzeitig enorm hohe Beschleunigungen, Temperaturen und Drücke auf, denen bisher kein Material gewachsen ist. Damit Kavitation in Pumpen verhindert wird, muß darauf geachtet werden, daß die Temperatur des Mediums in der Pumpe nicht zu hoch wird. Hohe Temperaturen entstehen dann, wenn die Pumpe läuft, ohne daß Flüssigkeit entnommen wird. In so einem Fall sollte die Flüssigkeit im Kreis gepumpt oder die Pumpe abgeschaltet werden. Kavitationsschäden treten z. B. bei Feuerwehrkreiselpumpen auf, wenn die Pumpe eingeschaltet ist, um den Druck in der Leitung aufrechtzuerhalten und trotzdem kein Löschwasser entnommen wird.

Das beim Implodieren auftretende Geräusch (Knall, Knattern) zerstörte früher die Tarnung von U-Booten; zum Orten wurde (passives Sonar) verwendet. Seitdem kavitationsfreie Propeller entwickelt wurden, spielt die Kavitation für die U-Boot- Ortung bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit der U-Boote keine Rolle mehr. Man erkennt kavitationsfreie Propeller an den langgezogenen Enden; sie gleiten sanfter und wesentlich leiser durchs Wasser. Bei hohen Geschwindigkeiten der U-Boote sind kavitationsfreie Propeller wirkungslos.

Kavitationsgeräusche an Pumpen oder in Rohrleitungen, zum Beispiel in Heizungssystemen, werden oft als störender Lärm empfunden. Viel häufiger als durch Kavitation, werden diese Geräusche jedoch durch schlechte Entlüftung oder das strömende Medium selbst verursacht
Unter Superkavitation versteht man das Ausnutzen der Kavitation, wobei um ein sich sehr schnell in Flüssigkeiten bewegendes Objekt (ab ca. 180 km/h) herum ein Bereich stark verdünnten Gases (noch besser: Vakuum) bildet.

Um richtig vom Leder ziehen zu können, nehmt das!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Superkavitation

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Unter Superkavitation versteht man das Ausnutzen der Kavitation, wobei um ein sich sehr schnell in Flüssigkeiten bewegendes Objekt (ab ca. 180 km/h) herum ein Bereich stark verdünnten Gases (noch besser: Vakuum) bildet.

Russische Ingenieure haben in den 1980er Jahren einen Torpedo , den shkval entwickelt, der Geschwindigkeiten bis 600 km/h erreicht (ca. 3 mal schneller als alle anderen Unterwasserfahrzeuge), der allerdings nicht lenkbar ist. Dies liegt an der Stokes-Reibung: Das Wasser, das sich vor dem Objekt befindet, muss zur Seite geschoben werden. Diese Kraft ist proportional zur Dichte des Wassers und dem Quadrat der Geschwindigkeit.

Jep, da gibt es auch ne ziemlich coole Seite: http://www.deepangel.com
Dort ist auch der Torpedo detaillierter beschrieben! Dürfte nur ne Frage der Zeit sein bis sowas in der Art auch für U-Boote entwickelt wird.

Zum eigentlichen Thema:
Schneller als der Wind, jep, geht vor allem bei Leichtwind locker! Gute Formula-Heizer sind bei 10 kn Wind locker doppelt so schnell. Schau mal auf http://www.gps-speedsurfing.com nach, dort gibt es per GPS ermittelte Geschwindigkeiten, die ungefähre Windgeschwindigkeit ist auch angegeben.

Gruß,
Kris

@Michi
was fuer ein Spinner bist Du denn. Kopiere Deine scheiss Artikel bitt woanders hin und viel Spass beim Uboot orten.