Jak plout proti větru?
10. 9. 2008
Dnes nás Michael pozve k rozlehlé hladině šumavského Lipna. V hlavní roli bude tentokrát vítr. Nejprve si vysvětlíme, jak proudění vzduchu vlastně vzniká. Připomeneme si dávnou tradici v praktickém využívání větru i jako zdroje pohonu pro nejstarší druh dopravy – lodě. Jenže co když fouká zrovna opačně, než kam chceme plout? Na palubě malé jachty nám Michael spolu s jachtařkou Míšou prakticky předvedou, že i proti větru se dá plout.
Michael: To je Míša, moje kamarádka a zkušená, skvělá jachtařka. Vyplouváme?
Míša: Jasně. Jsme připraveni.
Michael: Jdeme. A Míšo, máme všechny povinné věci s sebou?
Míša: Vyvazovací lana máme, plnou nádrž taky máme. Však nejedeme nadlouho.
Michael: No jo, ale ten vítr fouká ke břehu, proti nám …
Námořník 1: Plujeme, co to dá.
Námořník 2: Abychom neskončili bez plachet, Dogle.
Námořník 3: Klid. Kapitán ví, co tahle loď snese.
Michael: Vítr. Cítíte jeho sílu?
Wind is created by sunlight unevenly heating the surface of the Earth.
Vítr vzniká od slunce, které nerovnoměrně ohřívá povrch Země.
Země pohlcuje a vyzařuje teplo rychleji než voda.
Během dne se tedy vzduch nad souší ohřeje rychleji než vzduch nad vodou.
Michael:Warmer air above land expands and rises. As it does so, cooler more dense air above water rushes in beneath it …
Teplejší vzduch nad pevninou se rozpíná a stoupá. A chladnější, hustší vzduch nad vodou proudí pod něj.
Tento pohyb vzduchu – molekul dusíku a kyslíku – nazýváme vítr.
Energii větru využívali už naši dávní předkové. Větrné mlýny mlely obilí, lisovaly olej, zpracovávaly látky, dřevo, čerpaly vodu. Vítr inspiroval mytologii a často změnil běh dějin. Je důležitý pro opylování rostlin a umožnil rozvoj dopravy.
Michael: And today it gives us the opportunity for clean, renewable and sustainable source of energy.
A dnes nám dává možnost pro čistý, udržitelný a obnovitelný zdroj energie.
Ale jak lidé dokázali ovládnout tu ohromnou přírodní sílu větru?
Míša: Rozdělej tady tu patentku.
Michael: Nejbezpečnější a také nejsnadnější vyplutí je pomocí motoru.
Míša: Michaele, vypni motor.
Michael: Rozkaz, kapitánko. Jsme na nejstarším dopravním prostředku světa – na lodi.
Míša: Ovšem zpočátku to byly pouze vydlabané kmeny stromů.
Ale už kdysi dávno přišel nápad použít k pohonu plavidla sílu větru. A zrodila se plachta. Plachta se chová v podstatě jako jednoduché křídlo. Vítr, který ji obtéká, proudí na návětrné straně pomaleji a mění se na tlak. Na závětrné straně vítr proudí naopak rychleji a způsobuje sání, které je dvakrát silnější než tlak. To jsou síly, které ženou plachetnici kupředu.
Michael: Jenže vítr vždycky nefouká tím směrem, kterým zrovna chceme nebo potřebujeme plout. Jak se dostaneme k našemu cíli – na ten ostrov před námi, paní kapitánko?
Míša: Pro nás jachtaře to přece není vůbec žádný problém.
Michael: Ale pro nás laiky teď ovšem začíná dnešní Michaelův experiment.
Míša: Ano, všechno to povol …
Tenhle případ je jasný pro každého. Máme vítr v zádech a plujeme ostošest. Naše rychlost však při tom nepřesáhne rychlost větru. Teď plujeme na boční vítr. Plachta je na závětrném boku a loď může dosáhnout rychlosti vyšší než je rychlost větru.
Michael: Jak ale plout proti větru? Přímo proti němu to samozřejmě nejde. Ale stačí zvolit kurz jen trochu šikmo proti směru větru a naše hlavní plachta se pomalu napíná větrem.
Hlavní plachtu jsme nastavili přibližně do poloviny úhlu, který svírá směr zdánlivého větru s osou lodi. Na pomoc tu máme ještě přední plachtu, které se říká kosatka. Ta usměrňuje proudění větru k hlavní plachtě.
Michael: A plujeme.
However, our current course is taking us too far to the left of our original bearing. If we continue in this direction, we won´t get to our island over there.
Jenže tenhle kurz nás vede příliš nalevo od našeho původního směru. Když budeme pokračovat tímhle směrem, nedostaneme se k našemu ostrovu támhle.
A tak musíme provést otáčku zpět a následující chvíli poplujeme pro změnu mírně napravo od plánovaného kurzu k ostrovu. Po chvíli už bude náš směr příliš napravo, a tak se vrátíme zpátky k tomu původnímu otáčkou vlevo. Tento způsob plavby proti větru se jmenuje křižování. Plavba cik cak umožnila plout přes moře a oceány, na nichž převládají větry vanoucí většinou stále jedním směrem, který byl pro cíl námořníků nevýhodný.
Michael: A tam, tam je náš ostrov. Takže jak jste dneska viděli, plout proti větru je možné. Ale vlastně tento experiment je víc než tisíc let starý.
How else would you think the Vikings got to England?
Co myslíte, jak jinak se Vikingové dostali do Anglie?
Autoři: Vladimír Kunz, Michael Londesborough