Het sturen (fig 44).

Ieder die zelf wel eens in een bootje heeft gezeten of een schip in een singel heeft zien sturen, weet dat het uiteinde van 't roer dat buiten het schip uitsteekt naarlinks of naar rechts moet

gedraaid worden, om ook het schip naarlinks of naar rechts te doen afwijken. In fig. 44 is voorgesteld hoe de waterdruk AB tegen het roer een componente AC heeft, die de draaiing van het schip naar links: tengevolge heeft.

De mate waarin het roer werkt hangt af van de hoek waaronder het t.o.v. de vaartrichting wordt ingesteld. Bij een smal roer

Fig. 44. Het sturen van een schip met behulp van het roer. a) Krachten die het water op het schip uitoefent.

b) Invloed van het roer op de koers van het schip.

bereikt men de sterkste werking bij een hoek van 20oongeveer; bij een breed roer kan de optimale hoek tot 40obedragen.

Op het ogenblik waarop men het roer snel naar links (of naar rechts) draait, begint het schip met een weinignaar de binnenkant van de bocht te hellen, wegens de drukking van het water op het roer, waarvan het drukpunt lager ligt dan het zwaartepunt van het vaartuig. Weldra echter gaat het schip de bocht maken, en nu helt hetnaar buiten (aan de binnenkant van de bocht ligt het dek hoger). Verklaring: de waterweerstand levert een componente W, die het schip naar links drukt en die de centripetale kracht is waardoor het schip de bocht maakt; zij grijpt ongeveer

aan in het midden van het ondergedompelde gedeelte; de centrifugale traagheidskrachten echter in het zwaartepunt, dat hoger ligt. Er ontstaat dus een koppel, en de helling die we hebben waargenomen is begrijpelijk.1)

Tegenover dat koppel was de druk van het water op het roer onbelangrijk. Toch merkt men zijn bestaan, als tijdens het beschrijven der bocht het roer weer ineens in de middenstand teruggebracht wordt: het schip krijgt dan even een grotere slagzij. De druk van het water tegen het roer heeft echter niet alleen voor gevolg dat het schip gaat draaien, hij verplaatst ook enigszins het schip als geheel buiten de koerslijn, naar de zijde van de buitenbocht (fig. 44b).

Bij schepen met een schroef heeft deze altijd invloed op het sturen, doordat ze stromingen veroorzaakt in het water om het roer. Deze invloed is in vele gevallen zo ingewikkeld, dat men niet meer theoretisch kan berekenen wat er zal gebeuren, maar dat de ervaring moet beslissen.2)- Denk u bijvoorbeeld een stoomboot, door een schroef met flinke vaart gedreven; plotseling dreigt een aanvaring, en men laat de schroef met volle kracht achteruit werken. Het schip gaat echter door de vaart die het had nog een eindjevooruit, over een afstand van 4 tot 6 maal de lengte van het schip, terwijl de schroef toch reedsachteruit draait. Vrage hoe het roer op dit ogenblik werkt! - Men begrijpt zonder moeite hoe buitengewoon gewichtig deze vraag is voor het manoeuvreren gedurende deze kritieke ogenblikken.

Antwoord. - 1. Als de schroef achteruit draait, zal het roer werken alsof het schip inderdaad achteruit voer, ook al moge het zich feitelijk vooruit bewegen.

2. Toch zal de werking van het roer nu minder afdoende zijn dan als het schip werkelijk achteruit zou stomen; hoe sneller het door zijn traagheid nog vooruit beweegt, hoe meer dit de invloed van de schroefbeweging op het roer zal tegengaan. In de praktijk wordt volledige neutralisatie niet bereikt, maar wel wordt het schip slecht bestuurbaar en zeer beïnvloed door wind enz.

3. Als omgekeerd de schroef het schip vooruit drijft, zal het roer werken alsof het schip inderdaad vooruit voer, ook al beweegt het feitelijk door zijn traagheid achteruit.

Het roer werkt des te krachtiger naarmate een schip sneller vaart. En dit is niet alleen zó bedoeld, dat het schip in korter tijd draait over een gegeven hoek, maar ook, dat de cirkel die

1) Klein en Sommerfeld, Theorie des Kreisels, blz. 915. 2) O. Reynolds, Papers, 1, 134 en vgl. (1875-1878).

het beschrijft een kleinere straal heeft. Bij volle snelheid kan een schip een cirkel beschrijven met een straal van slechts 4 scheepslengten. - Een schip is natuurlijk maar bestuurbaar als het vaart heeft ten opzichte van het water; bij het afvaren ener rivier moet het dus sneller stroomafwaarts bewegen dan het water.

63. Roeien.

Het brede uiteinde van de riem ontmoet zoveel tegenstand in het water, dat we het als een bijna vast draaipunt kunnen beschouwen. De riem werkt dan als hefboom, met de ‘kracht’ aangrijpend bij het uiteinde, de ‘last’ aangrijpend bij de dol. Bij elke riemslag beschrijft de riem een hoek van wel 80o; en de boot zou volgens ons hefboomschema telkens moeten vooruitschieten over ongeveer 3,50 m. De werkelijkheid is echter iets minder gunstig: het uiteinde van de riem is niet geheel onbewegelijk, het ‘slipt’ over een afstand van de orde van 1 m ten opzichte van het water, zodat de boot feitelijk maar 2,50 m vooruitkomt.

Interessant is de reaktie van de boot wanneer de roeier, na het uitvoeren van de eigenlijke slag, op zijn bewegelijk bankje ‘vooruit’ schuift, d.w.z. tegen de vaartrichting in beweegt. Aangezien het zwaartepunt van roeier + roeiboot ongestoord met eenparige snelheid verder moet bewegen, zal de verschuiving van den roeier gepaard gaan met een impuls, uitgeoefend in de vaartrichting. Men kan dit inderdaad bij elke slag opmerken.

Een ander typisch reaktieverschijnsel ontstaat als de roeier plotseling rechtop gaat staan in de boot: men ziet dan hoe het vaartuig een ogenblik dieper in het water wordt gedrukt. Even later gaat de roeier plotseling zitten: de druk van het lichaam op de boot neemt nu af en het vaartuig wordt plotseling een eindje opgetild.

Het is echter niet de houding van den roeier die op zichzelf zijn gewicht groter of kleiner maakt: zodra de opwaartse of benedenwaartse versnelling ten einde is, wordt de drukking die hij op de boot uitoefent weer gelijk aan zijn lichaamsgewicht. Denk in dit verband ook aan de bewegingen van den skiloper, die hurkt wanneer hij de druk op de ski's geringer wil maken, en die rechtop gaat staan om de druk te versterken. Dergelijke bewegingen helpen alleen gedurende het korte ogenblik waarop ze uitgevoerd worden, zolang namelijk het lichaam een neerwaartse of opwaartse versnelling krijgt. Als zodanig hebben ze zin, bijvoorbeeld wanneer het verval van het terrein plotseling geringer

wordt en daarna weer groter, hetgeen de drukking op de ski's zou doen toenemen, daarna weer afnemen; dit kan de skiloper een ogenblik compenseren, wanneer hij hurkt en zich dan weer opricht. Maar zodra de beweging weer eenparig wordt is de druk in beide standen natuurlijk dezelfde.