حاسبة ضغط الريح على الشراع
عند 20 عقدة على شراع مساحته 30 م² متعامد مع الريح تبلغ القوة نحو 1945 نيوتن، أي أقل قليلًا من 200 كيلوغرام-قوة. أضف ارتفاع مركز ضغط الشراع لتحصل أيضًا على عزم الميل قبل أن تقرر تقليص الشراع. مجاني في متصفحك.
- مجاني
- يعمل في متصفحك
- دون تسجيل
- بياناتك لا تغادر جهازك
شغّل الأداة مجانًا
مثال محلول
- سرعة الرياح (kn)
- 20
- مساحة الشراع (m2)
- 30
- سرعة الرياح (م/ث)
- 10.28888889
- كثافة الهواء (kg/m3)
- 1.225
- معامل الضغط
- 1
- زاوية الرياح (°)
- 90
يحتاج ربابنة الإبحار ومصممو اليخوت ومركّبو الحبال إلى رقم من الرتبة الأولى لمقدار دفع الريح على القماش قبل أن يحدّدوا أبعاد الأشرعة أو يفحصوا الميل أو يقرّروا أخذ شعيرة. تحوّل حاسبة ضغط الريح على الشراع هذه سرعة الريح الحقيقية بالعقد إلى أمتار في الثانية بالعقدة الدولية، وتبني الضغط الدينامي من نصف كثافة الهواء مضروبًا في مربع السرعة، ثم تضاعف ذلك الضغط بمعامل شكل اختياري ومربع جيب الزاوية بين الريح ومستوى الشراع، وتضرب في المساحة لتعطي القوة الكلية بالنيوتن وكيلوغرام-قوة ورطل-قوة. يحوّل الارتفاع الاختياري لمركز الجهد تلك القوة إلى عزم ميل لمقارنة بسيطة مع ذراع الاعتدال.
كيف يُقدَّر ضغط الريح على الشراع
الشراع سطح رافع رقيق، لكن لأحمال التجهيز وأول فحص للميل يبقى الضغط الدينامي للهواء القادم نقطة انطلاق مفيدة. الضغط الدينامي q هو نصف كثافة الهواء مضروبًا في مربع v. في شروط الغلاف الجوي القياسي الدولي عند سطح البحر تكون الكثافة الافتراضية 1.225 كيلوغرامًا لكل متر مكعب، هواء جاف عند خمس عشرة درجة مئوية؛ والإبحار الأدفأ أو الأعلى يطلب كثافة أقل لأن القوة تهبط مع rho.
الضغط الفعلي على القماش هو q مضروبًا في معامل ضغط بلا أبعاد Cp، وافتراضه واحد لتقدير صفيحة مستوية عمودية. تقع الأشرعة العملية النموذجية قرب واحد إلى واحد ونصف بعد إدخال التقوس والشكل الممتلئ، لذلك يُعرض هذا الحقل بدل إخفائه. تتبع القوة العمودية على الشراع قانون الصفيحة المائلة الكلاسيكي: F تساوي P مضروبًا في A مضروبًا في مربع جيب الزاوية بين الريح ومستوى الشراع.
عند تسعين درجة — وصول جانبي والشراع قائم عبر الجريان — يكون الجيب واحدًا وتستعيد الرقم الكامل F يساوي P في A المستعمل في كثير من قواعد الرصيف. عند ثلاثين أو خمس وأربعين درجة تنتج المساحة نفسها قوة جانبية أصغر بكثير، ولهذا يميل القارب المقرّب أقل من قارب الوصول الجانبي عند سرعة الريح الحقيقية نفسها. عندما تعرف أيضًا ارتفاع مركز جهد الشراع فوق مركز المقاومة الجانبية تحت الماء، يكون عزم الميل ببساطة القوة مضروبة في ذلك الارتفاع، بنيوتن-متر.
هذا تقدير للمقارنة والحديث عن العدّة، لا بديل عن برنامج تنبؤ بالسرعة أو نموذج سارية بالعناصر المنتهية أو كتيب الاستقرار لدى البنّاء.
أين تبرّر واجهة قوة الريح على الشراع وجودها
يستخدم ربابنة الرحلات ومعلّمو مدارس الإبحار حاسبة ضغط الريح على الشراع قبل الحديث عن أخذ الشعيرة أو أحمال الحبل أو مقدار ضغط هبّة على السكة، لأن وصولًا جانبيًا بعشرين عقدة على ثلاثين مترًا مربعًا رقم مختلف جدًا عن القماش نفسه في التقريب. يحتاج مصممو اليخوت والبنّاؤون الهواة إلى قوة حتمية من الرتبة الأولى، ومتى عُرف مركز الجهد، إلى عزم ميل يقارنونه بتقدير بسيط لذراع الاعتدال دون فتح برنامج تنبؤ بالسرعة.
يحدّد المركّبون ومتاجر العدّة أبعاد البكرات والقضبان وحبال التحكم من حمل بالنيوتن أو كيلوغرام-قوة لا من حكاية بوفور؛ وتمرير المساحة نفسها وCp محافظ عبر هذه النقطة يبقي تلك العروض قابلة للمراجعة. تستطيع تطبيقات الأسطول ودفاتر تخطيط العبور التي تخزّن أصلًا عقد التوقع ومخزون الأشرعة أن تستدعي واجهة parse صغيرة بدل إعادة اشتقاق نصف rho في مربع v في كل ربط لغوي. لا تتنبأ هذه النقطة بسرعة القارب ولا بالانحراف ولا بالانقلاب: إنها تحوّل فقط الريح والقماش اللذين اخترتهما أصلًا إلى ضغط وقوة.
حالات الاستخدام
أخذ الشعيرة وفحص حمل الحبل
حوّل توقعًا بالعقد ومساحة الشراع العامل إلى نيوتن وكيلوغرام-قوة قبل أن تأخذ شعيرة أو ترخي أو تبدّل إلى شراع أمامي أصغر.
عزم ميل من الرتبة الأولى
قدّم ارتفاع مركز الجهد مع سرعة الريح والمساحة لتحصل على عزم ميل بنيوتن-متر لمقارنة بسيطة مع ذراع اعتدال القارب.
تحديد أبعاد التجهيز والعدّة
أعطِ المركّبين ومتاجر العدّة قوة شراع حتمية من العقد والمساحة حتى تُسعَّر البكرات والقضبان وحبال التحكم مقابل رقم، لا مقابل قصة بوفور.
الأسئلة الشائعة
كيف تُحسب ضغط الريح والقوة على الشراع؟
حوّل العقد إلى m/s بالعقدة الدولية (1852/3600)، احسب الضغط الدينامي q = ½ρv²، اضرب في Cp، ثم F = P × A × sin²(θ).
ما الوحدات التي أدخلها لسرعة الريح ومساحة الشراع؟
تبلّغ الاستجابة أيضًا m/s والباسكال والرطل لكل قدم مربع والنيوتن وكيلوغرام-قوة ورطل-قوة.
ما معامل الضغط Cp؟
Cp (أسماء بديلة cp وcd وcoefficient) عامل شكل بلا أبعاد فوق الضغط الدينامي. الافتراض 1.0 تقدير لصفيحة مستوية عمودية. تقع الأشرعة العملية قرب 1.0–1.5؛ ارفعه لحمل تجهيز محافظ.
لماذا تدفع الريح الشراع أقل عند الإبحار قريبًا من اتجاه الريح منه مع الريح المستعرضة؟
لأن القوة تتبع مربع جيب الزاوية بين الريح ومستوى الشراع. عند 90 درجة يتلقى الشراع الضغط كاملًا مضروبًا في المساحة، أما عند 30 درجة فيشعر الشراع نفسه بقوة جانبية أصغر بكثير ويميل القارب أقل.
هل أغيّر كثافة الهواء في الطقس الحار أو على ارتفاع عالٍ؟
نعم، فالقيمة الافتراضية 1.225 كيلوغرام لكل متر مكعب تخص الهواء الجاف عند مستوى سطح البحر وبدرجة 15 مئوية. في الحر أو على ارتفاع أعلى تكون الكثافة أقل، وتنخفض القوة معها.
أدوات ذات صلة
للمطوّرين — الوصول عبر API
كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.
الـEndpoint
صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.
استدعِ الخدمة من بيئتك
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/travel/wind-force-on-sail \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"wind_speed_kn":20,"sail_area_m2":30}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/travel/wind-force-on-sail", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"wind_speed_kn": 20,
"sail_area_m2": 30
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/travel/wind-force-on-sail",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"wind_speed_kn": 20,
"sail_area_m2": 30
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/travel/wind-force-on-sail", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"wind_speed_kn":20,"sail_area_m2":30}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"wind_speed_kn":20,"sail_area_m2":30}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/travel/wind-force-on-sail", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)مثال على الطلب
{
"wind_speed_kn": 20,
"sail_area_m2": 30
}مثال على الاستجابة
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "travel.wind_force_on_sail",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.
الأسعار
السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.
الأخطاء
| HTTP | الرمز | المعنى |
|---|---|---|
401 | unauthorized | مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك. |
402 | insufficient_balance | رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة. |
404 | unknown_type | نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب. |
429 | rate_limited | تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة. |
ملاحظات تقنية
تغذي الحسابات الصافية نفسها الأداة المجانية في المتصفح ومسار API، فلا تختلف فحوص الجداول والأتمتة. لا تُحاسب المدخلات غير الصالحة؛ وتستخدم الاستدعاءات الناجحة التعريفة الأساسية المنشورة $0.002.
كيف يُقدَّر ضغط الريح على الشراع
حوّل العقد إلى أمتار في الثانية بتعريف العقدة الدولي: ميل بحري واحد طوله بالضبط 1852 مترًا في ساعة واحدة، فتكون v مساوية لـ wind_speed_kn مضروبًا في 1852 مقسومًا على 3600.
عقد الإدخال والوحدات وحقول الاستجابة
صفر عقد صالح ويعيد قوة صفرًا؛ وتُرفض مساحة صفر أو سالبة. تُحذف مفاتيح مركز الجهد وعزم الميل تمامًا إن لم ترسل ارتفاعًا — ولا تعود أبدًا بقيمة null. تُقرَّب القيم إلى ثماني منازل عشرية حتى تبقى اختبارات الذهب مستقرة. مثال: عشرون عقدة على ثلاثين مترًا مربعًا بالافتراضيات تعطي نحو 64.84 باسكال من الضغط الدينامي ونحو 1945 نيوتن من القوة، أقل قليلًا من مئتي كيلوغرام-قوة، وهو مقدار ما يحسّ به زوج الشراع الكبير والجيب في نسيم منعش. أرسل بـ POST جسم JSON فيه عددان نهائيان إلزاميان: wind_speed_kn، سرعة الريح الحقيقية بالعقد من صفر إلى مئتين شاملًا، وsail_area_m2، مساحة الشراع بالأمتار المربعة، أكبر من الصفر حصرًا وعلى الأكثر عشرين ألفًا. الاختياري air_density_kg_m3 افتراضه 1.225 ويجب أن يقع بين 0.5 و 2. الاختياري pressure_coefficient (أسماء بديلة cp وcd وcoefficient) افتراضه 1 ويجب أن يقع بين 0.01 و 3. الاختياري wind_angle_deg هو الزاوية بين الريح ومستوى الشراع، من 0 (حافة، بلا قوة) إلى 180، وافتراضه 90 حتى يبلّغ أول استدعاء بلا زاوية الضغط الكامل للوصول الجانبي. الاختياري center_of_effort_m هو الارتفاع بالأمتار لمركز الجهد فوق مركز المقاومة الجانبية؛ وعند ضبطه تتضمن الاستجابة heeling_moment_nm. يجوز أن يصل كل حقل عددي كعدد JSON أو كسلسلة رقمية؛ والحقول الإلزامية الناقصة والسلاسل الفارغة والقيم غير النهائية والأعداد خارج النطاقات المذكورة تفشل بـ invalid_input مع تسمية الحقل ولا تُحاسب. عند النجاح يعيد الجسم المدخلات المنظّفة ويبلّغ wind_speed_ms وdynamic_pressure_pa وwind_pressure_pa وwind_pressure_psf وprojected_area_m2 وforce_n وforce_kgf وforce_lbf، إضافة إلى سلسلة صيغة وملخص سطر واحد.
أين تبرّر واجهة قوة الريح على الشراع وجودها
تستطيع مواقع المحتوى التي تتصدر لحاسبة ضغط الريح على الشراع أن تدمج الأداة المجانية في المتصفح وتحاسب الأتمتة بالتعريفة الأساسية المنشورة $0.002. ولأن التنفيذ parse خالص من المرتبة A، تكلف كل استدعاء ناجح $0.002 المنشور بلا رموز نموذج وبلا شبكة خارجة، ولا يستهلك الإخفاق في التحقق الرصيد. أبقِ الطلبات صغيرة وثبّت force_n وwind_pressure_pa في الاختبارات، فتحصل على أرقام تجهيز وميل قابلة للتكرار للفصول وإضافات LMS وعُمّال الحافة دون إقامة ركام عمارة بحرية خاص بك.
أسئلة تقنية
كيف يُحسب عزم الميل؟
عندما ترسل center_of_effort_m (ارتفاع مركز جهد الشراع فوق مركز المقاومة الجانبية) يكون heeling_moment_nm = force_n × center_of_effort_m. احذف الارتفاع فيُحذف ذلك الحقل من الاستجابة.
كم تكلفة حاسبة ضغط الريح على الشراع؟
أداة المتصفح مجانية. تستخدم طلبات API رصيد KIT المدفوع مسبقًا بمبلغ $0.002 لكل استدعاء ناجح؛ ولا تُحاسب المدخلات غير الصالحة.