Khi bạn nhìn thấy một con diều đón gió và bay lên không trung, bạn đang chứng kiến lực nâng . Bạn có thể cảm nhận được gia tốc về phía trước khi kéo đầu dây của bạn. Tương tự như vậy, cánh buồm và cần lái khai thác năng lượng gió với hình dạng khí động học của chúng phồng ra một bên khi gió đập vào chúng. Bạn cũng có thể nhận thấy rằng cánh diều bay nghiêng theo chiều gió, giống như cánh buồm và cần lái bắt gió khi kéo dây.
Những người đam mê chèo thuyền sử dụng hai lý thuyết nổi bật - nhưng thường bị tranh cãi - để giải thích chính xác cách tương tác gió tạo ra lực nâng: Định lý Bernoulli và Định luật Thứ ba của Newton.
Định lý Bernoulli, còn được gọi là Giải thích đường đi dài hơn , giải thích lực nâng theo áp suất không khí cao và thấp ở hai bên cánh buồm. Hãy tưởng tượng phía trước của con thuyền nghiêng theo hướng ngược gió, hoặc theo chiều gió. Khi làn gió chạm vào cánh buồm, các hạt không khí lao qua cả hai phía. Về mặt lý thuyết, các hạt không khí chuyển động qua mặt ngoài, mặt lồi của cánh buồm có khoảng cách di chuyển xa hơn trong cùng một khoảng thời gian với các hạt chuyển động qua mặt trong, mặt lõm.
Nếu các hạt ở phía ngoài chuyển động xa hơn trong cùng một khoảng thời gian, thì chúng phải có vận tốc lớn hơn các hạt ở phía bên kia. Các hạt vận tốc cao hơn này có nhiều chỗ để lan ra hơn, tạo thành một vùng áp suất thấp. Ở bên trong cánh buồm, các phần tử không khí chậm hơn được dồn lại với nhau dày đặc hơn, tạo ra một vùng có áp suất cao hơn. Sự chênh lệch áp suất trên cánh buồm này hoạt động như một lực hút về phía trước, tạo ra lực nâng.
Thang máy cũng áp dụng cho chuyến bay bằng máy bay. Để được giải thích chi tiết hơn về lực nâng và lý thuyết Bernoulli và Newton, hãy đọc Cách máy bay hoạt động .
Định luật thứ ba của Newton mô tả lực nâng theo phản ứng của các hạt không khí của gió với đường ống chính và cần cẩu. Luật quy định rằng mọi hành động đều có phản ứng bình đẳng và ngược lại. Khi gió đập vào cánh buồm từ một hướng ngược lại (hãy nhớ rằng bạn đang chèo thuyền ngược chiều để giật), nó tạo ra lực cản hoặc lực kéo lùi. Lực kéo song song với dòng gió ban đầu [nguồn: Trung tâm Nghiên cứu Glenn ] và xảy ra một cách tự nhiên khi có vật gì đó chuyển động chống lại chất lỏng hoặc chất khí. Người bơi lội mặc quần áo và mũ chuyên dụng để giảm lực cản trong nước nhiều nhất có thể.
Kiểm tra lực nâng qua thấu kính Newton, chuyển động của các hạt không khí tạo ra một phản ứng ngược chiều, ngang bằng - hoặc kéo về phía trước. Nó cũng có thể được áp dụng cho sự tương tác của buồm và keel, được mô tả trong phần trước. Các cánh buồm và keel tạo ra các phản ứng ngang nhau và ngược chiều để tập trung năng lượng của con thuyền về phía trước chứ không phải nghiêng sang một bên.
Bây giờ chúng ta sẽ xem xét sâu hơn phần keel để xem nó góp phần nâng và giữ cho thuyền không bị lật khi xếp hàng như thế nào.
Tìm kiếm con thuyền cũ nhất thế giới
Mặc dù chưa rõ niên đại của chiếc thuyền buồm đầu tiên trên thế giới được chế tạo, nhưng vào năm 2002, các nhà khảo cổ học của Anh và Kuwait đã phát hiện ra thứ mà họ tin là chiếc thuyền cổ nhất được biết đến ở As-Sabiyah, Kuwait. Theo một bài báo trên Tạp chí Khoa học của Andrew Lawler, bộ hài cốt có niên đại khoảng năm 5400 trước Công nguyên. Con tàu được cho là có hình tấm ván và được làm từ lau sậy và bitum, một chất dẻo tương tự như hắc ín. Trong khi xác định niên đại bằng carbon đã xác minh tuổi của nó, một số nhà nghiên cứu vẫn còn nghi ngờ về việc vật thể có thực sự là một chiếc thuyền hay không.
