אתר בת גלים

דנה, יופי של שאלה, ומכיוון שכאילו ענו עליה והטופיק עלול להסתיים טרם עת, אני נאלץ להקשות את הקושיה הבאה:

נניח שהאויר הצפוף דוחף יותר, אבל הוא לא דוחף לתוך וואקום (ריק) אלא לתוך אויר. וככל שהאויר צפוף יותר - ככה יש לו יותר התנגדות (גם למפרש, וגם לגוף של הגולש וטיפ טיפה גם לגלשן).
מה גובר על מה?

השאלה של דנה דווקא לא כל כך פשוטה...
ניסיתי למצוא את התשובה ויש לי תשובה חלקית.
לפי מה שמצאתי במד רוח כפות (3 או 4 חצאי כדור שמסתובבים במישור מקביל לקרקע) מהירות הסיבוב יחסית למהירות הרוח, ולא מצאתי התיחסות לצפיפות האויר. זה לא אומר שזה נכון או לא, פשוט אין לי את התשובה כרגע.

זה צריך להיות מפורט כי כאמור גם הלחץ הברומטרי משפיע על צפיפות האויר - ובפרט שינוי בגובה - כך שמד רוח על הר גבוה אמור לקזז את השפעת הלחץ הנמוך על מדידת המהירות.

יש מדי רוח שמודדים למעשה את הלחץ הסטטי - כמו צינור פיטו - ואז ידוע שיש השפעה לצפיפות (ואז לטמפרטורה ולגובה). זהו למעשה צינור שפיתחו מופנה לעבר הרוח ובתוכו נבנה לחץ היחסי למהירות הרוח וצפיפות האויר.

מד רוח שבטוח לא מושפע הוא מד רוח אולטרא-סוני. זה דבר נחמד.

ממקמים ארבע חיישנים

----צ---
מז-----מע
----ד---

מודדים את ההפרש בין הזמנים שלוקח לקול לעבור מצפון לדרום ביחס לזמן מדרום לצפון, ומשווים אותו להפרש הזמנים בין מזרח-מערב ומערב מזרח.
אם הרוח מצפון, אז לא יהיה הבדל בין זמן המעבר מזרח-מערב ומערב-מזרח, בעוד שהזמן מצפון-לדרום יהיה קצר יותר מדרום-צפון. (כידוע, דאון וינד יותר כיף).

כך אפשר לחשב את מהירות הרוח וכיוונה, תוך קיזוז הצפיפות, ולכן בלי תלות בטמפרטורה, לחות, גובה, וכו.
היתרון הגדול הוא שאין חלקים נעים והאמינות היא מעולה - זה סוג החיישנים ששמים במצופי מזג אויר בלב ים.

בקיצור אנחנו צריכים אחד כזה כאן
http://www.gill.co.uk/products/anemomet ... ometer.htm

בשביל זה יש לך את המפרש/קייט בסיפור
צורת הכנף יוצרת אזור של פחות לחץ (פחות צפיפות) מאחורי המפרש מאשר מקדימה. זה בדיוק ההבדל שהופך את המפרש/כנף לאפקטיבי במעבר בתוך האויר. מאחורי המפרש נוצר איזור של לחץ נמוך

doron_hackam כתב:דנה, יופי של שאלה, ומכיוון שכאילו ענו עליה והטופיק עלול להסתיים טרם עת, אני נאלץ להקשות את הקושיה הבאה:

נניח שהאויר הצפוף דוחף יותר, אבל הוא לא דוחף לתוך וואקום (ריק) אלא לתוך אויר. וככל שהאויר צפוף יותר - ככה יש לו יותר התנגדות (גם למפרש, וגם לגוף של הגולש וטיפ טיפה גם לגלשן).
מה גובר על מה?

מצאתי.
ובכן כצפוי ישר קשר בין צפיפות האויר למהירות הסיבוב של מד רוח כפות.
בצפיפות נתונה - מהירות סיבוב הכפות יחסית למהירות הרוח.
מדי רוח מקצועיים, כאלה שמשמשים בחוות לניצול אנרגיית רוח למשל, מכויילים במנהרת רוח שבה נמדד היחס הזה. כחלק מהמדידה נמדדת הטמפרטורה, הלחץ הברומטרי, והלחות היחסית. באתר ההתקנה מותקנים בדרך כלל גם חיישני טמפרטורה לחץ ולחות, ואז בעזרת נוסחאות ידועות (אך מסובכות) אפשר לקזז את השפעת השינוי בצפיפות האויר עקב שינוי גורמים אלה.

roniza כתב:אז אם לסכם את כל מה שנאמר פה:
כשקר יש יותר כוח.
כשיבש יש יותר כוח.
כשלח יש פחות כוח.
כשחם יש פחות כוח.
לפי זה במרץ התנאים כאן הכי טובים כשמקבלים את הצפוניות והמזרחיות הקפואות.
נשמע הגיוני וגם מתאים להרגשה במים.
סוף סוף דיון ענייני ולא כל הקשקשת המסחרית.
שווה!

אכן טופיק שגורם לנחת מהפורום כן ירבו טופיקים מהסוג הזה,
בתקווה שהרצינות והרמה הגבוהה של הדיון לא תוריד את הרייטינג.

תרשו לי בפעם הראשונה בטופיק זה לתת דווקא דוגמא נגדית,
הרי ידוע שרוח העוברת ממקום קר למקום חם, מכיוון שהחלקיקים המרכיבים את הרוח
מתפזרים ובעצם "עבור אותה כמות רוח" יענו "אותם כמות חלקיקים"
אותם חלקיקים תופסים יותר מקום, ומכיוון שכך, הרוח מאיצה על מנת לעבור באותו הזמן את האזור,
אם בלבלתי אותכם, ניקח את בתגלים אל מול הכנרת באותו יום נתון:
ידוע הרי שבקיץ כשהרוח דרומית מערבית בבת-גלים נניח בעוצמה של 18קשר והטמפ
באזור נעה סביב ה30 מעלות,
אותה רוח בהגיעה לכנרת מקבלת מהירות גבוהה יותר וזאת כמובן בימים שהטמפ באזור ה35-40 מעלות, כלומר בין 5 ל10 מעלות גבוה יותר,
הרוח שמגיעה מהים, מתחממת, מתרחבת, ומכיוון שאמורה לעבור את האזור, היא מאיצה כדי לעשות זאת

שורה תחתונה - חום, קור, מתי הרוח חזקה יותר???

טוב, מצאתי את התשובה לשאלה של עצמי (ותשובה גם ליואב).
קודם לשאלה של תירוש- ברור שהפרש טמפרטורות גורם להפרש לחצים שגורם לרוח חזקה יותר, ויכולה להיות רוח חמה חזקה יותר מרוח קרה במקום או זמן אחר אבל זאת לא היתה השאלה בכלל. השאלה היא על 2 רוחות באותה מהירות שאחת מרגישה חזקה יותר מהשנייה.
אז ככה-
מסתבר שהמפרש "מרגיש" את השינוי בצפיפות ביחס ישר, ומד-רוח כפות לא "מרגיש" שינוי בצפיפות בכלל..
זאת הנוסחה של העילוי

כשהאות שנראית כמו P זאת הצפיפות של האוויר.
סתם לשם השוואה- צפיפות האויר ב 15C היא 1.225 וב 30C היא 1.164 (באותו לחץ) זה שינוי של 5% בערך, שזה יכול להיות ההבדל בין 10 קשר ל 10.5 אבל לא יותר מזה...
ובקשר למד רוח- מצאתי את ההסבר הבא:
The remarkable thing is that the calibration does not depend on the air density. Who would have guessed? The cup anemometer responds to wind forces, and those wind forces have a magnitude directly proportional to density. Yet because in a steady state those forces are balanced, density vanishes as a factor.
למי שממש מתעניין זה מפה (אחלה מאמר)- http://faculty.eas.ualberta.ca/jdwilson ... 7wind.html
בקיצור, במד רוח הפקטור של צפיפות האוויר מתקזז.
אז אפשר להגיד שההרגשה של ארנון נכונה, אבל ההפרשים על הנייר לא נראים כל כך גדולים.

כל הכבוד דנה !
באמת אחלה מאמר...
מסתבר שטעיתי
אבל למדתי מזה

טוב מגניב, תוך כדי שיטוט וחיפוש על עילוי, מצאתי שאיזה גאון אחד הבין שעילוי מתקבל גם מצילנדר מסתובב ולא רק מכנף, אז מה עשה? בנה ספינה
קוראים לו פלטנר וזו הספינה:
http://en.wikipedia.org/wiki/Rotor_ship
הגיע אפילו מאירופה לניו יורק


מזכיר את הספינות של היום שנעזרות בטכנולוגיית קייט לחסוך דלק

אז מה יותר חזק? קילו אויר או קילו רוח?
מזל שאן מבחן גמר!

מקריאה במאמר שדנה מצאה למדתי שגם מד רוח פרופלור מסתובב במהירות יחסית למהירות הרוח בלי תלות בצפיפות.
עניין אותי איך זה יכול להיות שמהירות הסיבוב של המדים האלה לא תלויה בצפיפות? הלא האנרגיה הקינטית של הרוח תלויה במאסה ובריבוע המהירות, והמאסה תלויה בצפיפות.

אז מתברר שזה נכון רק כאשר מזניחים את החיכוך שנוצר במתקן - החיכוך בציר הפרופלור, החיכוך בין הלהבים לאויר, למשל.

מה שקורה זה זה שבמצב נייח הרוח הנושבת על כנפי הפרופלור מיצרת כוח עילוי שגורמת לו להתחיל להסתובב. כשהוא מתחיל להסתובב כל להב מפתח מהירות ביחס לרוח, ורואה רוח מדומה בזוית התקפה יותר חדה. בדיוק כמו בגלשן. כל עוד הרוח מפעילה כוח על הלהב, הוא מאיץ ומעלה את מהירותו, ורואה רוח מדומה יותר מהירה ובזוית יותר חדה. לבסוף הוא מגיע למהירות סיבוב מסויימת שבה הרוח המדומה ממש מקבילה לכול להב. זה מצב בו הרוח לא מייצרת יותר כוח, ולכן הפרופלור מפסיק להאיץ ונשאר להסתובב במהירות זו. בהנחה שאין חיכוך מכול סוג, אז הוא יתמיד במהירות זו.
מסתבר שמהירות זו יחסית למהירות הרוח וקשורה גם לזוית להבי הפרופלור - אך לא לצפיפות.

מסתבר שזה קירוב די טוב במהירויות רוח סבירות ומדי רוח שבנויים היטב - כלומר עם מעט חיכוך. איפה ההנחה הזאת נשברת? במהירויות רוח נמוכות. אז החיכוך המכאני (של ציר הסיבוב למשל) לא ניתן להזנחה ביחס לכוחות החלשים שמפעילה הרוח ומהירות הסיבוב תלויה כבר בצפיפות. אפשר לראות את זה גם במד רוח של בת גלים שלא ממש מגיב טוב מתחת ל 5 קשר. רוחות של 1-2 קשר בכלל לא מזיזות אותו בדיוק בגלל סיבה זו.

הניתוח הזה נכון גם למד רוח כפות - רק בהזנחת החיכוך מהירות הסיבוב אינה תלויה בצפיפות.

אי אפשר להזניח את החיכוך גם במהירויות רוח גבוהות מאוד - אבל אז לדעתי בא לידי ביטוי חיכוך מסוג אחר - התנגדות האויר למעבר הלהב (או הכף) בתוכו, שבמהירות גבוהה כבר לא ניתנת להזנחה.

הדיון הזה הוא ממש כייפי וגרם לי ללמוד כמה דברים שלא ידעתי...

אנימזיע רק מלנסות להבין כל מה שכתוב פה...
מאז לימודי החשבונאות אי אז לפני 30 שנה , לא נאלצתי להתרכז כלכך כדי להבין את השאלות...את התשובות לא הבנתי.
אליפות.
עכשיומישהו יכול להסביר לי את הגולים המטופשים במונדיאל עקב הפרשי הטמפרטורות על הכדור???

אפשר להסביר את ההבדל בין מד רוח כפות לכוח העילוי במפרש גם במה שנקרא "נפנופי ידיים" כלומר בהגיון בריא בלי נוסחאות.

מד רוח כפות אידאלי מסתובב במהירות שבה נע האויר.
הכפות למעשה כולאות את האויר ונדחפות על ידו כאילו ריחפו באויר.

זה אותו העיקרון של הפלגה ברוח גבית עם מפרש בלון (ספיניקר). הכוח שעובד במצב הזה אינו עילוי אלא פעולה פשוטה של דחיפה.

משתמשים בכפות כיוון שכשהכף נעה כנגד הרוח תהיה לה התנגדות יותר נמוכה מהכיוון ההפוך (אחרת כל העסק פשוט לא היה מסתובב).

לעומת זאת מפרש עובד כמו כנף של מטוס וצפיפות האויר היא גורם משמעותי. בריק אין עילוי ואילו במים שהם צפופים הרבה יותר מאויר, כוח העילוי של הסנפיר הקטן מספיק כדי לאזן את כל העילוי שיוצר המפרש.