Wind en vaart onder zeil
De rompsnelheid, windgrafiek en de schaal van Beaufort. Geen zeiltheorie, gewoon handige tooltjes en leuk.
De rompsnelheid van een water verplaatsend vaartuig is die snelheid, welke past bij de lengte en de vorm van het onderwaterschip.
Met een simpele formule is de rompsnelheid te benaderen. Daarvoor heeft men nodig de lengte op de waterlijn in meters (L.W.L.).
De Formule rompsnelheid V Max.=4,5√L.W.L in Km per uur. Wanneer de boot helt kan de waterlijnlengte een paar procent toenemen en zal de snelheid ook iets toenemen. (Dit hangt af van de vorm van het schip).
Rekenvoorbeeld De rompsnelheid is bepalend voor de vaarsnelheid en de bootlengte is een factor voor de berekening daarvan.
Stel bootlengte op de waterlijn =9 meter. Romp snelheid is dan 4,5√9 = 13.5 Km/u. Dwingt men een water verplaatsende boot om sneller te varen dan haar rompsnelheid, dan probeert ze als het ware tegen haar eigen boeggolf op te klimmen.
Bij welke hoek loopt de boot onder zeil het snelste? Aan boord hebben wij met 3 soorten wind te maken.
De ware wind, die over het water waait, tegenwind, ook wel vaarwind genoemd en schijnbare wind.
Deze laatste is een vector (resultante) van ware- en tegenwind. Aan boord voelen wij de schijnbare wind.
Wilt u bepalen wat de snelheden zijn van uw boot bij bepaalde windrichtingen, dan kan een grafiek worden samengesteld naar het voorbeeld hieronder.
De halve cirkel geeft vanuit het middelpunt de snelheid aan in kilometer/uur en uitgaande de richting van de ware wind is een verdeling in graden.
Voorbeeld grafiek wind en snelheid.
In de tegenwindse sector kan niet gezeild worden; de snelheid is nul. Hoog aan de wind maakt de boot al voortgang.
Op 45 graden aan de In de tegenwindse sector kan niet gezeild worden; de snelheid is nul. Hoog aan de wind maakt de boot al voortgang. Op 45 graden aan de wind maakt de boot vaart en de snelheid loopt op naar het maximum bij het vergroten van die hoek en dan blijft de snelheid constant tot een achterlijke wind van ongeveer (135 gr.). De hoogste snelheid blijft, totdat de schijnbare wind kleiner wordt. Dat is zichtbaar op de grafiek bij ongeveer 135 graden.
Namelijk de ware wind, die ons voortstuwt, wordt kleiner omdat de scheepssnelheid er wat vanaf snoept.
Noordzee 2x 
Hieronder vindt u de tabel van Beaufort over windsnelheden. Hierover zij opgemerkt, dat een aantrekkende wind op de golf vorming vooruit loopt en dus de golven naderhand een stuk hoger kunnen worden. De golfhoogten op (bijvoorbeeld) de Noordzee zijn heel variabel. Aan een golfhoogte van 4 meter heeft men echt zijn handen vol. Wanneer nabije zeilschepen met de giek achter de golven verdwijnen, dan zit men in de buurt van 3 tot 4 meter. Dat lijkt niet hoog, maar is het wel.
Een knobbelig IJsselmeer
De schaal van Beaufort
De tabel werd in 1805 opgesteld door de Ier Sir Francis Beaufort, marine commandant van het fregat Woolwich van de Royal Navy. Hij maakte een indeling in 13 wind sterkten, aan de hand van de zeil voering van een fregatschip. Zijn schaal was gebaseerd op windkracht, niet op windsnelheid. Hij keek naar het gedrag van zijn schip, niet naar de wind zelf. In 1838 stelde de Royal Navy de schaal van Beaufort verplicht voor de windkracht aanduiding in het scheepsjournaal. De omschrijvingen van Beaufort varieerden van Geen vertier (0 Bft) tot Zeilen waaien uit de lijken (12 Bft). Daartussen lagen uitdrukkingen als Bovenbramzeilkoelte (5 Bft), Dubbel gereefde marszeilkoelte (7 Bft), Dicht gereefd grootmarszeil en gereefde fok (10 Bft).
In 1905 werd de schaal aangepast aan de stoomvaart door Sir George Simpson en in 1921 deed hij dit nogmaals, maar dan meer toegepast voor het niet-zeevarende deel van de mensheid. Ook voegde hij de windsnelheden toe aan de schaal. Hieronder staat de schaal van Simpson uit 1905 en 1921.
De belangrijkste wijziging, in 1946, werd vastgesteld door het International Meteorological Committee. De schaal werd gebaseerd op de gemiddelde windsnelheid gedurende 10 minuten op een hoogte van 10 meter boven de grond. Zo veranderde de Windkracht schaal van Beaufort in een Windsnelheid schaal. Er werden overigens ook nog een aantal schalen aan de bovenkant toegevoegd voor het categoriseren van de hogere orkaan windsnelheden. De schaal van Beaufort wordt niet gebruikt voor de snelheid van rukwinden op zich. Heel vaak worden die twee met elkaar verward.
Als de wind bijvoorbeeld gedurende 10 minuten waait met een gemiddelde snelheid van 70 km/u met pieken tot meer dan 117 km/u, is er dus geen sprake van windkracht 12 (orkaan), maar van windkracht 8 (stormachtige wind).
| kracht | benaming KNMI | benaming zeevaart | snelheid in km/h* | snelheid in knopen[1] | uitwerking boven land en bij mens | uitwerking boven zee |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | stil | windstil | 0-1 | 0-1 | rook stijgt recht of bijna recht omhoog | spiegelglad |
| 1 | zwak | flauw en stil | 1-5 | 1-3 | windrichting goed af te leiden uit rookpluimen | kleine golfjes, geschubd oppervlak |
| 2 | zwak | flauwe koelte | 6-11 | 4-6 | wind voelbaar in gezicht, weerhanen tonen nu juiste richting, blad ritselt | kleine, korte golven |
| 3 | matig | lichte koelte | 12-19 | 7-10 | opwaaiend stof, vlaggen wapperen, spinnen lopen niet meer | kleine golven, breken, schuim kopjes |
| 4 | matig | matige koelte | 20-28 | 11-15 | papier waait op, haar raakt verward, geen last van muggen meer | golven iets langer, veel schuimkoppen |
| 5 | vrij krachtig | frisse bries | 29-38 | 16-21 | bladeren van bomen ruisen, gekuifde golven op meren en kanalen, vuilbakken waaien om | matige golven, overal schuimkoppen, af en toe opwaaiend schuim |
| 6 | krachtig | stijve bries | 39-49 | 22-27 | problemen met paraplu's en hoeden waaien af | grotere golven, schuim plekken, vrij veel opwaaiend schuim |
| 7 | hard | harde wind | 50-61 | 28-33 | het is lastig tegen de wind in te lopen of te fietsen | golven worden hoger, beginnende schuim strepen |
| 8 | stormachtig | 62-74 | 34-40 | twijgen breken van bomen, voortbewegen zeer moeilijk | matig hoge golven, schuim strepen | |
| 9 | storm | 75-88 | 41-47 | schoorsteenkappen en dakpannen waaien weg, kinderen waaien om, takken breken af, alleen zwaluwen en eenden vliegen nog | hoge golven, rollers, zicht wordt slechter door schuim vlagen | |
| 10 | zware storm | 89-102 | 48-55 | grote schade aan gebouwen, volwassenen waaien om, bomen raken ontworteld, vogels blijven aan de grond | zeer hoge golven, zee wordt wit van het schuim, overslaande rollers, verminderd zicht | |
| 11 | zeer zware storm/ orkaanachtig | 103-117 | 56-63 | grote schade aan bossen | extreem hoge golven, zee geheel bedekt met schuim, sterk verminderd zicht | |
| 12 | orkaan | >117 | >63 | verwoestingen | lucht is vol met verwaaid water en schuim, zee volkomen wit, vrijwel geen zicht meer |
*) gemiddelde snelheid in km•h−1 over 10 minuten
Snelheid vanaf een foto
Wat u ook gemakkelijk kunt uitrekenen is de snelheid van een boot vanaf een foto. U moet dan wel de lengte van het schip kennen en het aantal golven vanaf de boeg tot en met het roer.
Voorbeeld:
Een boot is 7,5 meter lang en op de foto kunt langszij duidelijk 3 golven tellen. De golf lengte is dan 2,5 meter. De voortplantingssnelheid van de golf = 4,5 Ѵ2,5= 4,5 X 1,58= 7,11 KM per uur.