Il triangolo delle forze
Ora immaginiamo che la forza della portanza sia identificata, in intensità e in direzione da una freccia che chiamiamo vettore. Consideriamo poi il profilo alare come l'effettivo profilo della nostra vela e poniamo questa su di una ipotetica barca disponendo il tutto in modo che il moto dell'aria sia laminare.
Data la direzione del vettore, ( cioè della forza F ) ,è chiaro che in questo caso il movimento dell'imbarcazione sarebbe di traslazione nella direzione della freccia, cioè avremmo sia un avanzamento nella direzione di prua che uno spostamento simultaneo nella direzione di sinistra, che definiamo scarroccio.
Se scomponiamo il vettore F sulla direzione di avanzamento e di moto trasversale avremo due vettori , che individueranno le forze in gioco nelle due direzioni. Una sarà la Forza di Avanzamento (Fa), l'altra la Forza di Scarroccio (Fs). Lo scarrccio è il movimento di traslazione laterale dovuto al vento. Da non confondere con quello eventualmente dovuto alla corrente che invece si definisce Deriva.
Risultachiaro che lo scarroccio è un effetto indesiderato, dato che il nostro intento sarebbe solo quello di avanzare.
La coppia
La coppia (momento) di una forza è una grandezza fisica che
individua la causa della rotazione di un braccio, imperniato in un punto, per una forza applicata al suo estremo.
Ad esempio, il movimento dei pedali della bicicletta è dovuto alla forza del piede sul braccio della pedivella vincolata al centro del telaio, attorno al quale ruota il piede che spinge.
Il piede sta generando una coppia sul perno delle pedivelle su cui è montata la corona, che trasmetterà poi il moto al pignone della ruota. Se i pedali spingessero con due forze uguali in senso opposto, si avrebbe il controbilanciamento della coppia ( in questo caso la pedalata ), con l'immediato arresto della rotazione.
Quello che accade se stiamo in piedi a gambe tese sui pedali della bicicletta.
Il concetto che a noi interessa è che una coppia, se non controbilanciata, genera una rotazione intorno ad un punto.
Coppia di ribaltamento della velatura
Visto il concetto di coppia è chiaro che avendo esaminato la barca con il triangolo delle forze, oltre che allo scarroccio, la forza laterale sulla vela produrrà anche una coppia il cui braccio è l'albero della barca, che tenderà a ribaltare l'imbarcazione su di un fianco. La rotazione avverrebbe intorno ad un punto che si trova circa al centro dello scafo.
