Pressão do vento na vela
Com 20 nós sobre 30 m² de vela, perpendicular ao vento, o empurrão chega a cerca de 1945 N, pouco menos de 200 kgf. Informe a altura do centro vélico e receba também o momento adernante antes de decidir rizar. Grátis no seu navegador.
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Exemplo resolvido
- Velocidade do vento (kn)
- 20
- Área de velas (m2)
- 30
- Velocidade do vento (m/s)
- 10,28888889
- Densidade do ar (kg/m3)
- 1,225
- Coeficiente de pressão
- 1
- Ângulo do vento (°)
- 90
Patrões de vela, projetistas de iates e mestres de jarretas precisam de um número de primeira ordem de quanto o vento empurra o pano antes de dimensionar escotas, checar o adernamento ou decidir um rize. Esta calculadora de pressão do vento na vela converte a velocidade verdadeira do vento em nós para metros por segundo com o nó internacional, monta a pressão dinâmica como metade da densidade do ar vezes a velocidade ao quadrado, escala essa pressão com um coeficiente de forma opcional e o seno ao quadrado do ângulo entre o vento e o plano da vela, e multiplica pela área para obter a força total em newtons, quilogramas-força e libras-força. A altura opcional do centro de esforço transforma essa força em um momento adernante para uma comparação simples com o braço adriçante.
Como se estima a pressão do vento sobre uma vela
Uma vela é uma superfície sustentadora fina, mas para cargas de jarretas e uma primeira checagem de adernamento o ponto de partida útil continua sendo a pressão dinâmica do ar incidente. A pressão dinâmica q é metade da densidade do ar vezes v ao quadrado. Nas condições da atmosfera padrão internacional ao nível do mar a densidade padrão é 1.225 quilogramas por metro cúbico, ar seco a quinze graus Celsius; uma navegação mais quente ou em maior altitude pede densidade menor porque a força cai com rho.
A pressão efetiva sobre o pano é q vezes um coeficiente de pressão adimensional Cp, com padrão um para uma estimativa de placa plana perpendicular. Velas de trabalho típicas ficam perto de um a um e meio quando se inclui o camber e a forma cheia, por isso esse campo fica exposto e não oculto. A força normal à vela segue então a lei clássica da placa inclinada: F vale P vezes A vezes o quadrado do seno do ângulo entre o vento e o plano da vela.
A noventa graus — um través com a vela de través ao fluxo — o seno vale um e você recupera a cifra completa F igual a P vezes A de muitas regras de cais. A trinta ou quarenta e cinco graus a mesma área produz uma força lateral bem menor, por isso um barco cingido aderna menos do que um no través com a mesma velocidade de vento verdadeiro.
Quando você também conhece a altura do centro de esforço da vela acima do centro de resistência lateral submerso, o momento adernante é simplesmente força vezes essa altura, em newton-metros. Trata-se de uma estimativa para comparar e falar de equipamento, não de um substituto de um programa de previsão de velocidade, de um modelo de mastro por elementos finitos nem do livreto de estabilidade do construtor.
Casos de uso
Rizes e checagem de carga da escota
Converta uma previsão em nós e a área de vela de trabalho em newtons e quilogramas-força antes de rizar, folgar ou trocar para um gurupés menor.
Momento adernante de primeira ordem
Informe a altura do centro de esforço junto com a velocidade do vento e a área para obter um momento adernante em newton-metros e compará-lo de forma simples com o braço adriçante do barco.
Dimensionamento de jarretas e ferragens
Dê a mestres de jarretas e lojas náuticas uma força de vela determinística a partir de nós e área, para que moitões, trilhos e cabos de controle sejam cotados contra um número, não contra uma história Beaufort.
Perguntas frequentes
Como se calcula a pressão e a força do vento sobre uma vela?
Converta os nós para m/s com o nó internacional (1852/3600), calcule a pressão dinâmica q = ½ρv², escale por Cp e depois F = P × A × sin²(θ).
Quais unidades devo informar para a velocidade do vento e a área da vela?
A resposta também informa m/s, pascals, libras por pé quadrado, newtons, quilogramas-força e libras-força.
O que é o coeficiente de pressão Cp?
O padrão 1.0 é uma estimativa de placa plana perpendicular. Velas de trabalho típicas ficam perto de 1.0–1.5; eleve-o para uma carga de jarretas conservadora.
Como se calcula o momento adernante?
Se omitir a altura, esse campo fica de fora da resposta.
Por que a vela sofre menos força na bolina do que com vento de través?
Porque a força acompanha o quadrado do seno do ângulo entre o vento e o plano da vela. A 90 graus a vela recebe a pressão total vezes a área; a 30 graus, a mesma vela sente bem menos força lateral e o barco aderna menos.
Ferramentas relacionadas
Para desenvolvedores — acesso via API
Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.
Endpoint
Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.
Chame do seu código
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)Exemplo de requisição
{
"wind_speed_kn": 20,
"sail_area_m2": 30
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "travel.wind_force_on_sail",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.
Preço
Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.
Erros
| HTTP | Código | O que significa |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo. |
404 | unknown_type | Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo. |
429 | rate_limited | Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo. |
Notas técnicas
Entrada inválida não é cobrada; as chamadas corretas usam o preço-base publicado US$ 0,002.
Como se estima a pressão do vento sobre uma vela
Converta nós em metros por segundo com a definição internacional do nó: uma milha náutica de exatamente 1852 metros em uma hora, de modo que v vale wind_speed_kn vezes 1852 dividido por 3600.
Contrato de entrada, unidades e campos da resposta
Zero nós é válido e devolve força nula; uma área zero ou negativa é recusada. As chaves de centro de esforço e momento adernante são omitidas por completo se você não enviou uma altura — nunca voltam como null. Exemplo: vinte nós sobre trinta metros quadrados com os padrões produz cerca de 64.84 pascals de pressão dinâmica e cerca de 1945 newtons de força, um pouco abaixo de duzentos quilogramas-força, a ordem de grandeza que um par de maior e gurupés de cruzeiro sente em uma brisa fresca. Envie por POST um corpo JSON com dois números finitos obrigatórios: wind_speed_kn, a velocidade verdadeira do vento em nós de zero a duzentos inclusive, e sail_area_m2, a área de vela em metros quadrados, estritamente maior que zero e no máximo vinte mil. O opcional air_density_kg_m3 vale 1.225 por padrão e deve ficar entre 0.5 e 2. O opcional pressure_coefficient (aliases cp, cd, coefficient) vale 1 por padrão e deve ficar entre 0.01 e 3. O opcional wind_angle_deg é o ângulo entre o vento e o plano da vela, de 0 (de canto, sem força) a 180, com padrão 90 para que uma primeira chamada sem ângulo informe a pressão plena de través. O opcional center_of_effort_m é a altura em metros do centro de esforço acima do centro de resistência lateral; quando informado, a resposta inclui heeling_moment_nm. Cada campo numérico pode chegar como número JSON ou como cadeia numérica; campos obrigatórios ausentes, cadeias vazias, valores não finitos e números fora das faixas indicadas falham com invalid_input nomeando o campo e não são cobrados. Em caso de sucesso o corpo ecoa as entradas limpas, informa wind_speed_ms, dynamic_pressure_pa, wind_pressure_pa, wind_pressure_psf, projected_area_m2, force_n, force_kgf e force_lbf, mais uma cadeia de fórmula e um resumo de uma linha.
Onde uma API de força do vento na vela rende o investimento
Patrões de cruzeiro e instrutores de escola de vela usam uma calculadora de pressão do vento na vela antes de falar em rizes, cargas de escota ou o quanto uma rajada vai empurrar a borda, porque um través de vinte nós sobre trinta metros quadrados é um número bem diferente do mesmo pano cingido. Projetistas de iates e construtores amadores precisam de uma força determinística de primeira ordem e, quando o centro de esforço é conhecido, de um momento adernante que possam comparar com uma estimativa simples de braço adriçante sem abrir um programa de previsão de velocidade. Mestres de jarretas e lojas de ferragens dimensionam moitões, trilhos e cabos de controle a partir de uma carga em newtons ou quilogramas-força, não de uma anedota Beaufort; alimentar a mesma área e um Cp conservador por este endpoint mantém essas cotações auditáveis. Aplicativos de frota e cadernos de planejamento de travessia que já guardam nós da previsão e um inventário de velas podem chamar uma API parse pequena em vez de rederivar metade rho v ao quadrado em cada ligação de linguagem. Como a implementação é parse de nível A pura, cada chamada correta custa o US$ 0,002 publicado, sem tokens de modelo e sem rede de saída, e a validação falha não consome saldo. Mantenha as solicitações pequenas, fixe force_n e wind_pressure_pa nos testes, e você obtém números reproduzíveis de jarretas e adernamento para salas de aula, plugins LMS e workers de borda sem montar uma pilha própria de arquitetura naval. Este endpoint não prevê a velocidade do barco, o abatimento nem o capotamento: só converte o vento e o pano que você já escolheu em pressão e força.
Perguntas técnicas
Quanto custa a calculadora de pressão do vento na vela?
A ferramenta do navegador é gratuita. As solicitações API usam saldo KIT pré-pago a US$ 0,002 por chamada correta; entrada inválida não é cobrada.