Szélvektorok
Valódi és látszólagos szél: egy merőleges vektorpélda
A fedélzeten érzékelt szél a levegő és a hajó egymáshoz viszonyított mozgásától függ. A valódi és a látszólagos szél különbségét egy egyszerű, áramlás nélküli példán érdemes először végigszámolni.
Rögzítsük az irányokat
Saját tanulási modellünkben a hajó 4 m/s sebességgel észak felé halad, oldalcsúszás és vízáramlás nélkül. A valódi szél keletről érkezik 3 m/s sebességgel, tehát a levegő nyugat felé mozog. A két mozgás merőleges egymásra.
A sebességvektor nyila arra mutat, amerre az anyag mozog. A szél szokásos megnevezése viszont azt mondja meg, ahonnan érkezik. A „keleti szél” és a „kelet felé mozgó levegő” ezért ellentétes irányt jelöl. A számítás előtt ezt a különbséget egyértelművé kell tenni.
A hajóhoz viszonyított levegősebesség
Az OpenStax relatívmozgás-leírása alapján a hajóhoz képesti levegősebességet a levegő sebességéből kivont hajósebesség adja. Kelet–észak koordinátákkal a levegő vektora (−3; 0), a hajóé (0; 4), így a különbség (−3; −4) m/s. A hajóhoz képest a levegő nyugat és dél felé mozog.
A látszólagos szél nagysága √(3² + 4²) = 5 m/s. A hajón tehát ebben a helyzetben nagyobb sebességű szél érzékelhető, mint a nyugalmi viszonyítási rendszerben megadott 3 m/s. A 3 + 4 = 7 összeadás hibás volna, mert a mozgások merőlegesek.
Honnan érkezik a fedélzeten?
A mozgásvektorral ellentétes érkezési irány északkelet felől mutat a hajó felé. Az orriránytól mért szög arctan(3 / 4) ≈ 36,9° jobbról. A valódi szél a példában oldalról érkezett, a látszólagos szél előrébb látszik. A „jobbról” jelentése itt az észak felé álló hajóhoz kötött.
A számítás minden sebességet ugyanahhoz a kezdeti viszonyítási rendszerhez rendel. Ha a hajó sebességéhez part feletti adatot, a szélhez pedig vízhez viszonyított adatot kevernél áramló vízben, eltérő rendszereket kombinálnál. Az összevetés előtt a viszonyítást egyeztetni kell.
A példa méretarányosan ellenőrizhető: kétszeres, 6 és 8 m/s-os bemenő sebességek mellett az eredő 10 m/s, az érkezési szög továbbra is 36,9°. Az arányok változatlanok maradnak, ezért a vektorháromszög alakja azonos.
Mit érdemes lerajzolni?
Készíts külön nyilat a valódi levegőmozgásnak, a hajó mozgásának és a különbségnek. Ezután egy negyedik jelöléssel mutasd meg, honnan érkezik a látszólagos szél. A kétféle irányjelölés szétválasztása segít a műszerek, a széljelző és a saját megfigyelés összehasonlításában.
Négy kérdéses tudáspróba
Válassz kérdésenként egy választ. Minden helyes megoldás 1 pontot ér.
Megoldások és kézi pontozás
- Nyugat felé A szél neve az érkezési irányt jelöli; keletről nyugat felé mozog.
- 5 m/s A merőleges komponensek eredője √(3² + 4²) = 5 m/s.
- Az orrtól körülbelül 36,9°-kal jobbról A relatív levegőmozgás délnyugat felé tart, ezért a szél északkelet felől, jobbról elölről érkezik.
- A levegő sebességvektora mínusz a hajó sebességvektora A relatív sebesség a közös rendszerben megadott sebességvektorok különbsége.
4 pont: a négy összefüggést helyesen alkalmaztad. 2–3 pont: nézd át a hibás válaszok magyarázatát. 0–1 pont: Rajzold újra a példát kétszeres sebességekkel: 6 m/s valódi szél és 8 m/s hajósebesség. Számold ki, hogyan változik a látszólagos szél nagysága és szöge. Ez rövid önellenőrzés, nem vizsgaminősítés.
Források és használat
Forrásellenőrzés: 2026-11-08 Saját szerkesztői tanulási segédlet és saját tudáspróba, független szakoktatói felülvizsgálat előtt. A gyakorlati manővereket oktatóval, az adott hajón sajátítsd el.