DDFTTW o «en la dirección del viento más rapido que el viento»

Siento tener esto abandonado, pero la falta de tiempo se nota primero en las cosas más «prescindibles». Intentaré recuperar el «ritmo» estas navidades (como los propósitos de año nuevo)

Bueno, primero aclarar el título del post:

DDFTTW significa «directly downwind faster than the wind» o «ir en la dirección del viento más rápido que el viento».

La cuestión que en ciertas paginas y foros de internet se plantearon es puritita física ¿Se puede viajar más rápido que el viento, impulsado por este, y en la misma dirección?

Lo primero que hay que hacer es responder a la pregunta básica de si se puede ir más rápido que el viento, impulsado por este, y la respuesta es que si, en agua tenemos el problema de la alta resistencia al avance, y aun así se alcanzan, pero en bajas resistencias, por ejemplo los ice-sails, las velocidades alcanzadas son altísimas.

El truco está en que la dirección del viento no es la misma que llevan, no van «viento en popa» puro, sino que existe una incidencia lateral, y el comportamiento del viento aparente es distinto.

Si queréis jugar con ello, aquí tenéis un simulador de vela del National Geographic donde podemos manejar timón y botavara.

Como ejemplo miremos los intentos de record de velocidad impulsados por viento, como el WindJet, con intentos en mar y tierra.

En resumen, si que se puede ir mas rápido que el viento impulsado por este, e incluso sin uso de partes móviles (hélices y reductores), aunque de momento no he demostrado que se pueda en la dirección que nos interesa

Mi teoría es que era imposible lograr mayor velocidad que la del viento si se va justo en la dirección de este, pero apareció este vídeo:

El trapo colgado indica el viento aparente en el vehiculo, y tal y como se ve, este proviene de delante, indicando que va a mayor velocidad del viento.

Otro vídeo curioso, de un caso equivalente 100%:

En mi caso me parecía imposible porque pensaba que al fin y al cabo, seria mover algo en contra de su propio «viento aparente», pero aquí es donde se me plantea la siguiente pregunta:

• ¿es exactamente igual el caso de ir a mayor velocidad que el viento en su misma dirección y sentido al caso de ir, movido por el viento, en la misma dirección pero enfrentados a él?

Supongamos que la respuesta a la pregunta es SI:

• ¿Es posible, en un suelo con coeficiente de rozamiento, ir en dirección contraria al viento, movidos por este?

Los barcos pueden navegar en dirección contraria al viento, no directa, pero si en ceñida a un angulo bastante «fuerte» respecto al viento. Luego este «invento», en dirección contraria al viento, podria funcionar:

O en un caso más sencillo, una hélice conectada a un reductor, a su vez acopladas a unas ruedas motrices, podrían hacer que el vehículo  se moviese en dirección contraria al viento. No tengo claro el modelo matemático que lo calcularía, pero la intuición me dice que funcionaria, siendo el ejemplo mas simple una hélice con una rosca central superfina en el mismo sentido de su hélice externa.

Luego para que funcionara en el sentido contrario, solo habría que recalcular la reducción rueda/hélice para corregir la diferencias de velocidades suelo/viento en uno y otro caso, y ya tendrías tu vehículo «faster than the wind».

Creo que he tenido una forma un poco «obtusa» para razonarlo pero al menos así me aclaro, aunque sigo pensando una demostración a las dos preguntas planteadas en mi razonamiento. Estoy en ello…

Para los que entiendan ingles algunos enlaces interesantes:

http://www.physclips.unsw.edu.au/jw/sailing.html

Concurso en el forum the fans de mythbusters

Algunas de las discusiones generadas, con buenas argumentaciones, en makezine

Las paginas que me enseñaron el tema, de boingboing: Inicial, parte 2, parte 3 y parte 4

Y como posible solución, un pdf encontrado a última hora: Este, que viene de aqui

Y un último gráfico: