KASIA MOJA LA NYUMA HUFANYA KAZI KAMA BAWA

Kayaki, mitumbwi na mashua za makasia husukuma maji hasa kwa ukinzani: ubapa unavutwa ndani ya maji, kisha unainuliwa nje kwa ajili ya kurudi. Kupiga kasia kwa nyuma kunafanya kitu kingine. Kasia moja refu linakaa kwenye kijongo au kishikio cha kasia kwenye ubao wa nyuma wa mashua, ubapa wake ukiwa daima chini ya maji. Mpiga kasia, kwa kawaida akiangalia nyuma, anayumbisha mpini kutoka upande mmoja hadi mwingine, mikono ikichora alama ya ukomo “∞”, huku akizungusha kasia kuzunguka mhimili wake ili kuweka pembe ya ubapa. Mbinu hii bado inatumika katika sehemu kadhaa za dunia, lakini ilikuwa imechunguzwa hasa na wataalamu wa ethnolojia na biomekaniki. G. Roudaut (chama cha Tud Yaouank Ar Mor, Lampaul-Plouarzel), B. Augier (IFREMER) na M. Rabaud (Chuo Kikuu cha Paris-Saclay na CNRS) walidhamiria kuiangalia kama tatizo la mekaniki ya vimiminika.

Kasia lililojaa vihisi

Mashua yao ya majaribio ina urefu wa mita 4.74, upana wa mita 1.63 na uzito wa takriban kilo 100 ikiwa tupu, ikiwa na mkuku mrefu usio na kina — kupiga kasia kwa nyuma kunafanya kazi vizuri zaidi kwa mashua nzito kiasi yenye mkuku, kwa sababu kasia linasukuma upande wa nyuma kushoto na kulia kwa zamu. Kasia la kaboni lina urefu wa mita 3.62, likiwa na ubapa wa mbao wa mita moja ambao mkato wake ni sawa kushoto na kulia na umepinda kidogo sana.

Vipimo vilipima nguvu ya mikono kwenye mpini na ya kijongo kwenye kasia. Vihisi viwili vya mwendo vilifuatilia kasia na kiunzi cha mashua, na kipima kasi cha gurudumu la kasia, kilichopimwa kwa GPS, kilipima kasi. Kwa kuwa kasia ni jepesi, nguvu zilizo juu yake karibu zinasawazishana, kwa hiyo msukumo wa maji kwenye ubapa ungeweza kutokana na nguvu mbili zilizopimwa. Wapiga kasia wawili wenye uzoefu kila mmoja aliiendesha mashua kwenye maji tulivu kutoka kusimama hadi kasi ya juu kabisa waliyoweza kufikia.

Bawa, kisha msukumo

Mpigo una awamu nne: mfagio upande mmoja, mzunguko wa haraka wa kasia, mfagio upande mwingine, mzunguko mwingine.

• Wakati wa mifagio, maji yanakutana na ubapa kwa pembe ndogo na kutiririka juu yake kwa ulaini. Ubapa unafanya kazi kama bawa, na nguvu ya kuinua inaendesha mashua. Hesabu ya kipande kwa kipande kando ya ubapa, kwa kutumia programu sanifu ya umbo la bawa, inatoa msukumo wa newtoni 35 kwa wakati mmoja, dhidi ya newtoni 31 zilizopimwa.
• Wakati wa mizunguko, ubapa kwa muda mfupi unaelekea mtiririko. Ukinzani wa kawaida ungetoa newtoni 2 hadi 10 tu, lakini timu ilipima 20 hadi 45. Tofauti ni uzito ulioongezwa (added mass): ubapa unaongeza kasi kwa nguvu na lazima usogeze kiasi cha maji pamoja nao. Makadirio yao, takriban newtoni 70, yanatosha kueleza nguvu iliyopimwa.

Awamu zote nne zinasukuma mashua mbele, hata kama msukumo unashuka karibu na sifuri mara mbili kwa kila mzunguko. Kwa mita 1.2 kwa sekunde, msukumo wa wastani ulikuwa newtoni 19.4. Kingo za kushoto na kulia za ubapa zinapokezana kuwa ukingo wa mbele, jambo ambalo waandishi wanaliita la kipekee ikilinganishwa na usukumaji katika ulimwengu wa wanyama, ambapo mapezi na mabawa kwa ujumla hubakiza ukingo ule ule wa mbele. Katika mkondo wa nyuma, vimbunga vinavyoachiliwa kila mgeuko vinaunda mtaa wa kupishana unaobeba maji kuelekea nyuma.

65% kwa kasi ya safari

Kugawanya nguvu inayofikishwa kwa mashua kwa nguvu ambayo mpiga kasia anaiweka kwenye kasia kunatoa ufanisi. Unapanda kwa kasi ya chini, unafikia kilele cha 65 ± 5% karibu na mita 1.2 kwa sekunde, kisha unashuka hadi takriban 25% karibu na mita 2 kwa sekunde. Kwa kulinganisha, waandishi wanataja takriban 75% kwa rafadha ya meli kwa kasi yake ya kubuniwa na kwa upigaji makasia bora wa kawaida.

Mambo mawili yanaharibika kwa kasi, wanaeleza. Ili kudumisha pembe nzuri kwenye ubapa, mikono ingelazimika kusogea pembeni kwa haraka kuliko inavyostarehesha kwa mwili wa binadamu. Na inakuwa vigumu kuvuta kasia nyuma kwa haraka ya kutosha wakati wa mizunguko — hata kuhatarisha kulitoa kwenye kijongo chake. Wakati huo huo, kiunzi chenyewe kinakaribia kasi yake muhimu, ambapo kutengeneza mawimbi kunakuwa ukinzani mkuu: nguvu iliyohitajika ilipanda mara kumi katika masafa yaliyojaribiwa, na wapiga kasia hawakuweza kwenda kwa kasi zaidi licha ya kutoa takriban wati 300.

Nafasi ya kasia bora zaidi

Timu ilijaribu kasia gumu kwa makusudi ili kurahisisha vipimo. Wapiga kasia halisi mara nyingi hupendelea kunyumbulika kiasi, na waandishi wanapendekeza kwamba ubapa unaonyumbulika, kasia refu zaidi au ubapa uliopinda kuelekea chini ungeweza kudumisha pembe bora kwa kasi. Kubuni kasia bora kabisa kwa mashua ya kupigwa kasia kwa nyuma, wanahitimisha, “kunahusisha mabadilishano mengi, ikiwemo nguvu inayozalishwa na mpiga kasia.”