Can a sailboat sail against the wind? And is there a cylindrical sail?
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- Опубліковано 17 жов 2018
- Sailing is an ancient means of transportation. Its driving force comes from the different air flow rates on both sides of the swelled sail. Bernoulli's principle will cause the air pressure. The sailboat can also sail against the wind by go through a zigzag route.
Besides the traditional horizontal and vertical sails, we have rotary cylinder sailboat now.
It seems that this type of sailboat has no sails, but the ship can still get the momentum of advancement by relying on Bernoulli's principle.
How does that happens,
Check the video!
我清楚地記得初中奧數老師出過這道題，問帆船向南開，可以利用哪個方向的風速，A北風，西風，C東南風，D南風；我記得我選了AB，班上沒有什麼人答對。老師是個精幹的小老頭，像李老師一樣在黑板上畫了一堆講了船怎麼利用逆風，講完了大家面面相覷，隨後響起熱烈的掌聲👏雖然我也沒完全明白但是覺得很精彩。最後老師說「逆風都能用，還有啥風不能用，所以選ABCD」只講一個選項的多選題。。。
所以答案是ABCD？哪边的风都可以前进，只要调整角度。
祝福李老师头发茂密 ！
哈哈哈！
大帝的爱心指定不能给你！
头发越来越少了
数理化真费大脑
李老师可以讲讲脱发的原理。。。
感谢李老师传道解惑，我本身有玩帆船，其实最近几年有很多人在考虑伯努力原理来解释帆船原理是不是模型太简单了，个人在实际航行时候也有感觉很多疑惑，例如所谓正顶风其实是有很大的角度空间的，按照伯努力模型按理说是可以360度无死角的，但是实际一般龙骨帆船都有将近120度的角度是走不了的。
李永乐讲课集锦--永乐大典
周召 同樣是椎間盤 為何你那麼突出
t同样是九年义务教育，为啥你腰椎如此突出
太谢谢你！李永乐老师让我明白逆风行船原理，曾读过郑和船隊能逆风行进，苦思不觧。你讲得很容易理解！
非常感謝李老師一解小的多年困惑～
從小看航海電影海盜電影就一直想不透帆船如何逆風走😓😓😓
現在才知道是走Ｓ型，而且要廢掉一半的『分力』→屬於很沒效率的移動方式
老师能用最简单的话讲清楚一个东西，让人理解并懂得。这是真正的大智慧。西方有像费曼、霍金这样的超大科学家做科普，让人类相信真理。中国有些科学家说话，让我们相信他，是因为他的身份和他说出的那些我们没听过的词。很多时候我们不能把东西讲清楚，是因为我们自己本身就没有特别深入的理解，不够通达。而像爱因斯坦这样的科学家，能用非常直观的思想实验来表达自己的观点。
放你媽的屁.....明明就講得很爛！
我本來是會的，被他講成不會了，
你說說......這叫講得好。
..........
去你媽的！
感谢李老师的科普视频陪我在美国留学的日子里度过2020年的感恩节。
确实涨知识了，帆船只是觉得很好玩，没想过原理。谢谢李老师
非常喜欢老师的视频，通俗易懂，确实适合小朋友（但必须要有一定的物理基础）。最喜欢博弈论的视频，因为可以出去忽悠人家，（坏笑）XD
按照力的分解原理的话，即使没有伯努利原理一样可以以同样的方式进行受力分析啊……就假设用的都是板子做帆不形变，所有以上关于帆船航行轨迹和受力都可以套用。实际上完全顺风的情况下就是应该风帆垂直于船体才最快的。
每次下班的点 老师就发视频了，日常听课，我们这些小朋友坐好了，加油老师
我本來是會的，被他講成不會了，
你說說......這叫講得好。
去你媽的！
你在洗風向，是不是！
............
這個老師根本邏輯跳躍。
跳過了好幾個假設。
(1)舵必須假設是固定的
(2)舵的效果，相當於把船釘在鐵軌上
(3)為了簡化模型，降落傘效應暫時忽略不討論。
@@adfgsdfsdfasdfasdfas 脑子是个好东西，可惜你没有，跟疯狗一样，见人就咬
这个我一直想知道！一直没有去查，谢谢老师！
李老师的节目多数都很好，但是这一集有些小的错误。比如帆船顺风行驶的图，帆的角度画的是不对的。在完全顺风航行时（running), 帆是和船首向垂直的。在侧风航行时 (beam reach 或者 broad reach) 的时候帆的角度才是李老师画的角度。另外帆船底部通常有一个很重要的鳍状的keel（通常翻译成龙骨，但明显是个不恰当的翻译），keel对于抵消侧向风压分力保持帆船平衡起到很重要的作用，但是这一部分该视频并未提及。至于李老师提到的旋筒风帆，更是典型的纸上谈兵，在实际的帆船运动中，是完全见不到的。希望李老师可以接受网友的反馈，本人并无批评的意思，请勿误解。
不是翻译不恰当 我大中华几千年来都是叫龙骨
明显你是没有见过现代帆船水线以下结构的，给你科普一下吧。你说的龙骨是指在船底部纵向连接船艏柱和船尾柱的一个结构部件，位于船体内部的底部，主要作用是承重、支持船舶纵向强度的作用。而我说的帆船底部的keel是一个位于帆船体底部但是在船体以外的类似鱼肚子下面的鱼鳍状的部件，跟龙骨完全是两码事。龙骨根鱼鳍相比，相当于是鱼的脊椎。鱼的脊椎和鱼鳍怎么可能是一样的呢？不要不懂就拿几千年来蒙事，不懂就学习。中国古代的帆船多是平底帆船，根本就没有现代帆船底部外面的keel, 一个不存在的东西何以叫了几千年呢？就算叫了几千年的东西就一定是对的吗？中国古代认为月食是天狗吃月，就一定是对的吗？
旋筒风帆在运动项目中没有，不代表没有实际运用。你可以看看这个链接已经有商船在用了，www.triplepundit.com/2018/09/what-is-old-is-new-norsepower-brings-back-wind-power-to-commercial-shipping/
X Mr 这么大的钢铁巨轮你告诉我风力驱动？
祝李老師粉筆堅強！
非常喜欢李永乐老师的视频，每天晚上半夜的时候，就打开李永乐老师的视频，听着李永乐老师热情洋溢的讲解和粉笔在黑板上写字的声音，我就特别容易入睡，感谢李老师治好了我工作几年来养成的失眠！
兄弟，你这夸人的方式很特别啊？平时没少挨打吧？
哈哈哈哈哈哈！ 初中的时候真的一上课就睡
高中就特别犯困(=￣ ρ￣=) ..zzZZ
这个问题是我提的，多谢老师耐心解答
谢谢李永乐老师的视频，讲解得真好。不知道老师是否可以讲解一下地效飞行器呢？像美洲杯帆船这样的新型交通工具。谢谢。
李老师，一直挺你的课程，对概率很感兴趣
有時比較難理解的，希望有些教學小道具！！！
越来越爱你啦，李永乐老师
非常清楚，感谢老师。
涨知识了 。谢谢李老师。
想起当年玩的大航海时代…李老师威武!
三年前乘朋友的游艇晚了十几天，很多时候只用风力航行，没有了马达的噪音很舒服。朋友娴熟地掌控风帆，我当时就很迷惑这风帆的原理，自己还试图画图弄懂，今天看了李老师的视频终于有了一知半解。
顺着老师的课找了一些帆船方面的知识,看到美洲杯帆船赛的oracle team usa时被震撼到了,请老师讲一下这些比赛用船是怎么能在那么小水下体积和与水接触面下让船的主体漂浮在水面上行进的.
看了李老师视频受益良多。旋筒风帆，能否请详细介绍一下。可以专门开一集说说。结构，原理，操作，功，能等等。
很有名的逆風側前進讚
老师太强了！
老師的真性情 乃其吸引人之處 回憶起初高中上課的情景 我也訂閱了一臺灣的一位退休老醫師
李在赣神魔
不错。最好最后加上一句当风力大到一定时横向分力远大于水阻力，则无法逆行了。
謝謝老師
长见识了 谢谢
李老师有才华…
老師講得好啊！大家趕快一起航向偉大航道吧
謝謝李老師
真有趣
講解的太好了！謝謝老師^^
李老师，作为一个帆板爱好者还是想指出一下。其实主要是你的作图不够细致～ 比如，帆面的弧形都和机翼一样，迎风面凸起多一些，后面缓一些，以便提升升力(换帆船上即是你图中F1推进力)
如果只计算帆船空气动力部分，需要的是你板书右上图的F1(推进力)大于F2(漂流力或阻力)。这是航行的基本原则。否则帆船顺风漂流位移会多于理想前进方向。
还有帆船航行不止借助于水面的空气动力，还有船体带来的液体动力(抛开海浪流动，主要是因空气动力而产生的反作用力)。这两者都是提供帆船动力和其性能的主要因素。最近几年还出了一种水翼(foil)运用在船底，可以在适当风速和操控技术条件下让整个船体脱离水面起飞航行达到最小阻力，非常酷炫。这也是船底液体动力的运用。
我身在正在学习帆板，这些都是我个人所学和体会。目前能找到的帆船中文资料很少。尤其是像你这种硬核的。所以有机会的话希望李老师能够讲解一下。 谢谢！ 加油！
大航海时代4里面帆船逆风而行，但没去研究原理，今天终于明白了！和飞机翅膀是一样的！
李老师讲讲脱发的原理
讲的很好。 虽然没怎么听懂。 但还是觉得高大上的样子！
请李永乐老师解答： 是什么力使旋筒风帆保持旋转的？
哇！！谢谢！！！解决了困扰我多年的知识。想不到李老师什么都可以讲啊😂那我以后又有类似于帆船这样的问题就留言老师好了
老师换了新发型耶 :)
终于讲到这个点了。以前一直想提总是被打岔没留言。
李老师，您好！从您的视频中学到很多知识，厘清了很多原本模糊的概念原理。谢谢您！有个问题，烦请拨冗指教：移动通讯网络信号不好，市面销售的信号增强器是否能起作用？什么原理？
請問老師可以講講費城實驗嗎（很好奇
讲一下赛车里的弹弓效应吧 后车跟前车气流真空带，然后侧向弹出获得一个极大的加速度超车
长知识了谢谢。想问老师一个问题。一定的风速下逆风航行的速度快还是顺风航行的速度快？
想起了小时候的KOEI的大航海时代，北海适合方帆，内海适合帆浆，绕好望角要搭配三角帆才容易走。
老师讲一下计算机硬件或者系统吧
帆是可以直接迎风的，此时航向等于风向的反方向，航速不会大于风速，且由于遮挡的关系，不能布置多个风帆。但如果将帆侧对风向，航行速度是可以超过风速的。
最担心的就是老师的颈椎！😁
老师你头上升起了一展孤帆
李老师，啥时候讲讲复变函数，拉普拉斯变换？
李老师能说下转舵的原理吗？
老師
您支持電動車還是氫燃料車？
現在還有人認為氫容易著火爆炸
不應該應用在汽車或工業上
您怎麼看？
我覺得這是很貼近即將全面化的能源議題
鋁電池是否能應用在智能手機？
刚下船的李老师，外套没脱就来讲课了
老师是否可以解答一下，这个帆的拱度大小和风速，升力大小的关系？很迷惑
在张三慧的大学物理里使用的是伯努利原理。
在程守洙的普通物理学里用了冲量与动量的关系以及牛顿第三定律。
老师讲一讲飞机的原理吧
非常有意思。老师可以比较下帆垂直于风的情况和帆有个角度的情况速度差别有多少么
垂直时因为实际作用在帆上的风速是原风速减去船速，减弱了风速的作用，所以完全垂直风速效率非常低。具体计算比例就要有很多假设了，帆的形状，曲线的形状等等。
哇哦，Discovery 赞助李老师啦！XD
Nanu Lee 没有啊
哈哈哈，开玩笑啦~~~ 支持您！
老師可以說說真實氣體方程嗎？
老师能不能来验证一下外星人存在的概率呢。
白努力定律！
李永乐老师您好，我有个疑问，顺风时帆面直接对着风吹不是更好吗，不用和船的纵轴有夹角吧
我感觉是因为风速是变化的，要通过不停的变化帆的夹角来控制速度，而且海面上的风很大，直接对帆最大面吹，船前进方向控制不好直接就翻了。
@@fengsaonan 但是顺风的时候最佳的角度就是帆面迎面向风啊，其他任何角度都没法充分运用风力。如果担心风力太大，容易翻船，调整船身配重就好啊，把重心往船尾移动，实际上大部分的船为了更好前进重心都是靠后的啊，看船的造型就知道了，正常操作都不应该出现因为风太大而翻船的情况的。
那样的话无法控制，风大了会把船吹翻
关于虚开增值税发票的原理和计算方法，李老师做个视频吧
李老师，在许多地方都反驳帆船飞机并非伯努力定理。老师您怎么看？
（知乎）
伯努利原理的适用范围如下：1. 不可压缩流体 2.流体非粘性 3.定常流:在流动系统中,流体在任何一点之性质不随时间改变。4.封闭区间 5.... 6...7...(还能一直写下去好多- -) So，伯努利原理没有错，只是我们错了。光是封闭区间和不可压缩流体这两条，帆船原理就已经和伯努利原理说bye bye了。
（物理双月刊）
Eastwell (2007) 認為此現象應使用「康達效應」(Coanda effect) 來解釋，又稱為「附璧效應」。Eastwell說“Th(e) tendency of a fluid to follow the shape of an obstacle, as a result of entrainment, is called Coanda effect. 意指: 流體遇到障礙物時(如機翼)，會有沿著障礙物曲面流動的傾向，因流線的彎曲需要向心力(向下，作用於流體)，而相對應的反作用力(向上，作用於機翼)，機翼便受到「提拉」(entrainment,或稱「挾持」或「拽引」)，使飛機上昇。Babinsky (2003)也認同Coanda effect才是關鍵的原因。並說明彎曲的流線，內外層氣壓會不均等(如圖6所示)，外層氣壓(向下)會大於內層(向上)，因此合力向下，提供流體彎曲所需的向心力。
有求必应啊，李老师
嗯呀
串串，哈哈
听完老师的课之后，我觉得我可以成为下一个大航海家哥伦布
推荐你进化到太空行船 地球上的我们每个人都给你吹气
没有了原始大陆，你是钢铁侠都没用。
你这愿望还不如成为郑和，最起码郑和的船大多了lol
报告老师 我会操作，西班牙大帆船不合适新手联系，新手用多桅小型船更合适，不过到了后期还是战列舰最爽，霸占大航海时代靠这个就行了
原来如此！
风直接吹力大,还是气压差力大?
解了多年只迷，初中物理书就提到船逆风行使，我受力分析怎么也得不出结果，即便后来知道了伯努力也没相同，老师这一说突然懂了
非常感謝李老師一解小的多年困惑～
從小看航海電影海盜電影就一直想不透帆船如何逆風走😓😓😓
現在才知道是走Ｓ型，而且要廢掉一半的『分力』→屬於很沒效率的移動方式
老师下集要讲贝爷吗
老师！顺风行船为什么不能让帆与风向垂直，兜风走，不是更快吗？
李老师，您好，我是大帆船世界冠军，清华大学帆船协会外聘教练，世界帆联和澳洲帆联多项认证，也是英国皇家游艇协会认证的船长和美国航海协会7项科目的教练。也是持有跳伞执照和飞行执照。所以我对流体有一点浅见，望您斧正。我在澳洲念大学期间，由于一直有疑问，因为市面上的教材都是说伯努利，但我不敢苟同，故与几个流体力学的教授讨论了一下，因为我们普通帆船的船帆不是“翼”型（上届美洲杯和sail gp是翼帆），而是一块有曲率的布，所以上下表面的距离是一样的，不存在流速差，下表面不会顺着“弦”走，所以也不存在压强差。我们拿风洞做完测试，讨论认为应该是流体粘性，帆后缘气流发生偏折，产生略向后的推力。角度过大需要调整帆的形状角度就是因为如同飞机向上迎角过大失速一样，当粘性消失，也就自然没有偏折。您可以开一下水龙头保持一个细细的水柱，然后用一个金属勺子的凸起面轻轻接触水柱，您会发现水会顺着勺子表面偏折，慢慢调整，如果勺子角度过大，水柱便不会继续顺畅的偏折。
根据帆面上下部分的气流线可以发现，帆面周围的气流线都是沿着帆面的形状弯曲的。这种流体沿着物体表面发生偏转的现象，也叫康达效应。
牛顿的三大定律告诉我们，力是物体发生运动的原因，而这条气流线的偏转，也一定伴随着一个作用力。若是把这条气流线想象为圆周运动的其中一段，计算每条弧线并加和，就会发现下表面的力远大于上表面。如果是根据伯努利原理，那帆船顶风航行时，如同飞机起飞，应该还有“浮升力”，而事实上，顶风时船帆会抖动“不受力”，每条帆船在顶风左右各几十度角叫“不可航行区”（no-sail zone，in-iron）
望您指教，多谢🙏🏻
相较于飞机机翼，帆面的厚度是可以忽略不计的，因此帆面上方的长度大于下方的长度的说法根本无从说起
至于风速大压力小的伯努利原理，更是一个大误解。相对于固体力学，流体力学一直是一门类似于玄学一样的存在，各种原理的使用范围极其之窄。而伯努利原理的适用范围如下：1. 不可压缩流体 2.流体非粘性 3.定常流:在流动系统中,流体在任何一点之性质不随时间改变。4.封闭区间 5.... 6...7...(还能一直写下去好多。）伯努利原理没有错，只是我们错了。光是封闭区间和不可压缩流体这两条，帆船原理就已经和伯努利原理无关了。譬如封闭区间内的伯努利原理仿真器，管道内的流体确实在不同直径处秉承着流速快压强小，流速慢压强大的特点。
悬筒风帆需要悬筒不停的转，这就需要船本身提供额外的能量，不管是以人工的还是机械的方式。如果这样，那就不是完全意义上的帆船了。
悬筒也可以利用风力旋转的
@@pigodchen4075 风力产生的悬筒旋转是不可能产生这种效果的。
现代有些大货船也有这样的东西
旋筒船本來就是用風力輔助而已～本身就自帶螺旋槳推力
问一下，假设风从正后方吹过来，为什么风帆不能垂直于船身呢？
如果用人力驱动滚筒风帆的木头帆船有没有可行性呢…… 感觉不太可能
旋筒風帆不用滿足角動量守恆嗎？
大开眼界
如果在船上装几个风车，再用风车驱动螺旋浆，可不可以逆风直行呢？
下面我问了一个问题：“还是不明白为什么和船垂直的 F2为什么不能把船往那个方向推。 没有道理呀”。 我查了一下。 你们也可以在youtube上search :How does sail boat work?". 这个问题这个视频没讲太清楚或者错误。 和船垂直的F2当然会把船往那个方向推。 这是基本的物理常识， 尽管这个方向会慢一些。 事实上帆船上有帆， 会产生向前的力量F1 和向侧的力量F2. 船下还有Keel, 也是伯努力力， 会产生向前的力， 和 F1一样， 还会产生一个和F2相反的力。 如果船上有两个帆， 两个帆放的方向不一样， 两个帆都会产生向前的力F1, 一个帆产生垂直的力F2, 另外一个帆产生和F2相反的力就可以了
Keith Lee 帆船底有中央板，會抵消F2的力量，並加強F1的循跡。
为了订您的频道，我特意下载了西瓜视频app，但并没有得到您的讲课视频。请问，怎样才能得到您的视频？
以解解忧愁
但是为什么还是不能把帆转成垂直，也就是没有你说的那个角度，那样风产生的力是垂直于帆，平行以船运行方向。于是这个力没有被分解被全部用来推动船前进，那样不是更好么？
顺风的情况，为什么要把帆斜过来呢？不把帆斜过来，而是把帆正对来风的方向，不是帆张的更大，受力更多，船的速度越快吗？
老師3:59秒附近講說帆不能橫過來，是因為這樣沒有風的快速流動，不能應用白努力原理產生足夠的分力推動船前進?那為何此時不能想成風推動帆導致連船一起推動前進?
我也有同样的疑问，为什么顺风的时候帆不能横过来和风垂直呢？这样风的力不就全用在帆上了吗？
这是因为帆布不够牢固，完全横过来不是绳子断就是帆布破。
顺风时也可以不靠马格努斯力吧，把帆转成完全迎风是不是也可以
学习打卡
太牛了
请问为什么顺风的时候 不直接让帆的背面迎风前进，反而还需要通过调解角度利用伯努利原理前进？
Marco 因為帆的正面也會受到方向完全相反的反作用力
讲一下风筝吧
0:35 上写帆船两个大字，下书串串两个好香。
就你皮，本來沒感覺，被你一說肚子餓了
欧洲的操帆技术比较复杂，所以对水手要求比较高
十年的問題被解答的這一刻