Contrariamente a lo que suele suponerse, la propulsión de la embarcación no se produce por el mero empuje del viento sobre las velas. Si así fuera los veleros serían muy poco maniobrables y sólo podrían navegar en la dirección del viento.
Esta circunstancia fue cierta durante la utilización exclusiva de velas cuadradas -y efectivamente, con una limitación seria de la maniobrabilidad, lo que llevó a combinar durante siglos la vela con los remos, para poder avanzar cuando el viento era desfavorable-, pero la aparición de nuevos aparejos con velas triangulares o trapezoidales unidas al palo por un solo borde (llamadogratil) permitió ampliar la capacidad de maniobra de los barcos al aprovechar otras fuerzas, que serían descritas por el físico Daniel Bernoulli en 1738.
Cuando un velero recibe viento de través o en ceñida, el aire recorre la curvatura de la vela. El flujo de aire que atraviesa por la parte convexa de la vela (lado de sotavento) encuentra un canal más estrecho, y, para poder atravesarlo, sufre una aceleración respecto del aire circundante, que produce al mismo tiempo una disminución de la presión. Por el contrario, el flujo de aire que pasa por la parte cóncava de la vela (lado de barlovento) encuentra un canal más amplio y sufre una desaceleración respecto del aire circundante, al mismo tiempo que un aumento de la presión.
Cuanto más viento llega hasta la vela, más potente es este efecto: al disminuir la presión del lado de sotavento, mayor caudal de aire recibe cuando se divide el flujo que llega hasta la vela, debido a que el aire es atraído por las zonas de baja presión.
El efecto exactamente contrario sucede en el lado de barlovento: a mayor presión, menor aire que es atraído y que debe recorrer el espacio ampliado por la concavidad de la vela; más disminuye la velocidad y más aumenta la presión; hasta que se llega a un punto de equilibrio que es cuando se alcanza la máxima velocidad para esas condiciones de viento.
La fuerza total producida por la acción del viento sobre la vela, como puede apreciarse en el esquema, es oblicua respecto de la dirección de la embarcación, y la descomposición de esa fuerza determina que la fuerza mayor es perpendicular a la dirección del barco. Esa fuerza es compensada por la acción de la quilla, del quillote o de la orza, y del timón, que reducen (aunque no eliminan) la tendencia a navegar de costado hacia sotavento y limitan la inclinación del velero (denominada escora).
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