L’aereo per poter volare conta soprattutto su un sostegno: l’aria. Per far sì che un aereo possa volare c’è bisogno della velocità esercitata dai motori, che fanno girare le eliche e che emanano aria e a sua volta l’aria andando sotto le ali fanno salire in alto l’aereo. Ma la domanda che mi porgo è: perché l’aereo pur essendo così pesante non cade?
ALESSIO TRUSSO
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Tralasciando equazioni differenziali applicate all’aerodinamica è meglio parlarne in modo pratico, spero, chiaro.
Pensate di essere in auto, abbassate il finestrino e sporgete il braccio, mano “a taglio”, dita unite fra loro e palmo rivolto verso il basso; adesso provate ad inclinarla un po’, di poco, qualche grado soltanto alzandola dalla parte diretta verso il senso di marcia. Se la velocità è sufficiente sentirete una “spinta” che porterà a sollevare il braccio verso l’alto. Un aereo vola sfruttando proprio questo tipo di fenomeno!
Continuamo però l’esperimento: adesso flettete la mano verso il basso. Sorpresa sorpresa la spinta dimuisce fino a svanire quando la mano è nuovamente parallela al suolo e, quando la rotazione continua ed ora il pollice punta verso il basso, il braccio viene spinto verso il basso! Attenzione però a non esagerare: se la mano si trova ad essere praticamente perpendicolare al terreno la spinta svanisce e la mano semplicemente tende ad “andare indietro”.
Tutto quello che abbiamo sperimentato ora si traduce nella meccanica che governa il volo; basta sostituire la mano con l’ala ed il gioco è fatto! Quali sono però le parti di questo gioco? L’ala da sola non basta, servono almeno un paio di altri fattori: la velocità (relativa, cioè non quella reale dell’aereo, ma quella del vento rispetto all’aereo stesso e l’inclinazione della mano-ala.
Da un punto di vista fisico possiamo dire che un corpo solido fatto in modo appropriato immerso in un fluido (l’aria), vede su una sua faccia la formazione di una zona di alta pressione (che “spinge”), su quella opposta un campo di bassa pressione (che “attrae” in qualche modo). La differenza fra questo spingere ed attrarre si traduce in un forza che fa muovere il corpo stesso in direzione della zona a bassa pressione.
I sistemi fisici si evolvono ricordate da punti a potenziale maggiori a punti a potenziale minore.
Bene, se questo è vero, e noi riusciamo a fare in modo che la spinta risultante sia diretta verso “l’alto” e se è abbastanza forte da superare il peso del corpo solido, allora stiamo facendo volare qualcosa di molto più pensate dell’aria!
L’ultima parte dell’esperimento mostra due altre importanti fenomeni: primo, la forza che si crea può essere anche verso “il basso”, secondo dobbiamo fare i conti anche con una forza che ci spinge “indetro”. Cosa salta fuori quindi da tutto questo? Tutto si traduce in una freccia (rappresentazione di una forza fisica) che punta verso il centro della Terra (il peso, quello che fa cadere le mele in testa a Newton), una opposta (la portanza) che permette il volo, una che punta verso “l’avanti” (la spinta) generata dai motori e per finire una che punta verso “il dietro” (la resistenza) e rappresenta la fatica all’avanzamento.
…da futuro ingegnere…posso dire che daniele ha ragione…e lo ringrazio per la spiegazione ben fatta…chiara e semplice…cmq il nostro collaboratore alessio ha solo 11 anni…i suoi articoli sono molto simpatici…e ponderati bene considerata la sua giovane età…
Anche tu ingegnere elettronico ?