Natuurkunde

planeren


Inleiding

Iedereen die wel eens gezeild heeft of met een motorboot gevaren heeft, kent het wel, planeren. Wanneer een boot planeert bereikt deze zijn hoogste snelheid. Planeren is toestand waarin de boot uit het water omhoog komt en als het ware over de golven heen glijdt. De boot vaart op dat moment op zijn eigen boeggolf. Of en wanneer een boot gaat planeren is van verschillende factoren afhankelijk. Hierbij kun je denken aan zaken als motorkracht, snelheid, rompvorm en de golven op het water. Tijdens je profielwerkstuk kun je de invloed van deze factoren onderzoeken.

Rompsnelheid

Iedere boot heeft afhankelijk van de vorm van de romp een bepaalde maximale rompsnelheid. Deze maximale rompsnelheid is te berekenen met behulp van een simpele formule en is in belangrijke mate afhankelijk van de lengte van de boot. Wanneer een boot de maximale rompsnelheid heeft bereikt, vaart deze in een dal tussen de boeg- en de hekgolf. Om vervolgens te kunnen planeren en de boot dus niet achter maar op de boeggolf te laten varen is extra vermogen nodig. Dit extra vermogen kan worden gehaald uit een motor (motorboot) of uit de wind (zeilboot). Naast het extra vermogen is het soms noodzakelijk het gewicht in de boot wat verder naar voren te verplaatsen.

Power speed boats

De ultieme vorm van planeren is waarschijnlijk wel wanneer je boot letterlijk over het water stuitert. Dit zal je met een normale motor- of zeilboot echter niet zomaar lukken. Hiervoor heb je extreem krachtige speedboot nodig. In de Verenigde Staten worden veel races tussen dergelijke boten georganiseerd. Door de hoge snelheid die de boten in deze races bereiken, stuiteren deze daadwerkelijk over het water. Dit is echter niet zonder gevaar. Het komt geregeld voor dat een boot verkeerd terug op het water klapt met een enorme crash tot gevolg.

onderzoeksvragen

Planeersnelheid
Vanaf welke snelheid zal een boot gaan planeren? Is deze snelheid te berekenen?

Rompvorm
Wat is de invloed van de vorm van de romp op de snelheid waarop een boot gaat planeren? Bij welke vorm is deze snelheid het laagst?

Aandrijving
Welk verschil is er tussen het moment van planeren bij boegaandrijving en hekaandrijving? Hoe is dit eventuele verschil te verklaren?