{"id":80471,"date":"2021-02-02T18:08:42","date_gmt":"2021-02-02T17:08:42","guid":{"rendered":"http:\/\/www.trentoblog.it\/riccardolucatti\/?p=80471"},"modified":"2021-02-02T18:28:16","modified_gmt":"2021-02-02T17:28:16","slug":"dinamica-dei-fluidi-dalla-pallina-da-golf-agli-areoplani-alla-barca-a-vela","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.trentoblog.it\/riccardolucatti\/?p=80471","title":{"rendered":"DINAMICA DEI FLUIDI, dalla pallina da golf, agli areoplani alla barca a vela"},"content":{"rendered":"\n

Detto altrimenti (da Einstein): \u201cVorrei conoscere il pensiero di Dio. Il resto sono dettagli\u201d   (post 4577)<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Chiedo scusa ai fisici veri se user\u00f2 qualche termine o concetto in modo improprio: mi scuseranno, io sono laureato in legge!<\/p>\n\n\n\n

Un mio amico ingegnere, scienziato, studioso di fisica e di teologia<\/strong>, si \u00e8 posto da tempo il problema del rapporto della scienza con Dio. Una volta, in coda ad una sua conferenza, gli chiesi: \u201cPerch\u00e9 la forza di gravit\u00e0 \u201ctira\u201d verso il basso?\u201d. Mi rispose: \u201cSe avessimo questa risposta avremmo la soluzione di tutto\u201d. Infatti, l\u2019uomo non \u201ccrea\u201d nessuna legge della fisica: le scopre.<\/p>\n\n\n\n

Ha scoperto che ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria.<\/strong> Voi colpite un oggetto, l\u2019oggetto si sposta oppure, se \u00e8 inchiodato al suolo o \u00e8 un masso di granito, la reazione la sentite voi come dolore\/calore\/frattura di un osso. Pi\u00f9 semplicemente, con il vostro \u201cferro\u201d colpite una pallina da golf. La pallina \u201creagisce\u201d cio\u00e8 s\u2019invola perch\u00e9 il ferro che l\u2019ha colpita non \u00e8 scivolato via dalla sua superficie, bens\u00ec vi da aderito compiendo un lavoro. Aderito, aderenza, la forza di aderenza rectius portanza<\/strong>. Se immergete la mano in acqua, la mano esce bagnata perch\u00e9 l\u2019acqua ha aderito alla vostra pelle.<\/p>\n\n\n\n

La pallina vola per effetto di una forza, l\u2019inerzia<\/strong>, la quale tende a farle mantenere lo stato di movimento fino a quando non \u00e8 del tutto sconfitta da un\u2019altra forza, quella di gravit\u00e0<\/strong> unita alla resistenza dell\u2019aria<\/strong> al suo avanzamento. Mentre \u00e8 in volo, la pallina \u201cgalleggia\u201d nell\u2019aria, ci si appoggia con \u201cforza\u201d aderendo e ne riceve una reazione, il suo sostentamento. Ma quando la spinta diminuisce, la pallina \u201cscia\u201d sempre pi\u00f9 lentamente sulla sua \u201cneve\u201d (l\u2019aria) fino a quando la sua traiettoria \u00e8 sempre pi\u00f9 determinata dalla forza di gravit\u00e0 e dalla resistenza dell\u2019aria ed allora inizia la sua graduale parabola discendente. Questo suo galleggiare e non precipitare all\u2019improvviso<\/strong> \u00e8 dovuto al fatto che la pallina non va in stallo,<\/strong> e cio\u00e8 che i flussi d\u2019aria non le si distaccano improvvisamente di dosso (aderenza, portanza). Ci\u00f2 \u00e8 agevolato dal fatto che la superficie della pallina \u00e8 ruvida il che aiuta i flussi d\u2019aria a non \u201cscivolarle\u201d inutilmente via senza sostenerla, senza \u201cportarla\u201d (portanza, appunto).<\/p>\n\n\n\n

Poi l\u2019uomo ha scoperto un\u2019altra regola della fisica stabilita da Dio: maggiore \u00e8 la velocit\u00e0 di un fluido, minore \u00e8 la sua pressione interna.<\/strong> Un\u2019auto decapottabile con la capote di tela chiusa procede a 100 kmh: la capote si gonfia verso l\u2019esterno perch\u00e9 all\u2019esterno il fluido ha una velocit\u00e0 di 100 kmh e all\u2019interno di 0 kmh. Se avvicinate perpendicolarmente la superfice convessa di un cucchiaio al flusso d\u2019acqua del rubinetto, il cucchiaio viene risucchiato all\u2019interno del flusso.<\/p>\n\n\n\n

Altra scoperta, non esistono i vuoti d\u2019aria<\/strong>. Per cui l\u2019aria si muove velocemente verso i luoghi di minore pressione.<\/p>\n\n\n\n

Il vento. Siamo in bicicletta<\/strong>, fermi, su una pista ciclabile. Vento \u201creale\u201d, 0 kmh. Pedaliamo fino a raggiungere la velocit\u00e0 di 15 kmh: in faccia sentiamo il vento \u201crelativo\u201d con la forza di un vento relativo uguale ad un vento \u201capparente\u201d che abbia la velocit\u00e0 di 15 kmh.  Se a quella nostra velocit\u00e0 constante abbiamo alle spalle un vento \u201creale\u201d di 15 kmh, il vento \u201capparente\u201d che avvertiamo \u00e8 di 0 kmh. Se quel vento \u201creale\u201d lo abbiamo contro, il vento \u201capparente\u201d che avvertiamo \u00e8 di 30 kmh (15 di vento \u201crelativo\u201d + 15 di vento \u201creale\u201d). Quindi in bicicletta conviene avere il vento  \u201creale\u201d alla spalle perch\u00e9 \u2026 si fa molta fatica di meno e \u2026 non si deve decollare!<\/p>\n\n\n\n

Per gli aerei<\/strong> il contrario: si decolla e si atterra controvento perch\u00e8 in ogni caso si aumenta la portanza.<\/p>\n\n\n\n

L\u2019elica di un aereo<\/strong> compie due lavori: si avvita dentro il fluido aria; convoglia sulle ali un flusso di aria. L\u2019avvitamento fa avanzare l\u2019aereo: i flussi sulle ali lo fanno alzare da terra, in quanto la pressione dell\u2019aria sulla parte superiore delle ali, convessa, \u00e8 minore della pressione sotto le ali perch\u00e8 sopra il percorso che l\u2019aria deve compiere \u00e8 maggiore e quindi l\u2019aria \u00e8 pi\u00f9 veloce e quindi l\u00ec si determina una minore pressione. Negli aerei a reazione la funzione di spinta viene svolta dal motore interno che scarica \u201ca vuoto\u201d la pressione verso la coda e spinge verso il muso dell\u2019aereo.<\/p>\n\n\n\n

Barca a vela.<\/strong> La barca a vela \u00e8 un aereo che ha le ali (la vela e la lama della deriva) immerse in due fluidi a densit\u00e0 diversa: la vela nell\u2019aria; la deriva nell\u2019acqua. Pertanto la deriva pu\u00f2 ben avere una superfice minore di quella della vela. Una barca a vela semplicemente abbandonata al vento, si muove come un aereo su una pista, non frenato, con il motore spento che venga sospinto da una forte raffica di vento. Se poi quella barca issa le vele, aumenta la sua spinta al vento. Ma se vogliamo risalire il vento dobbiamo far s\u00ec che lavorino entrambe le sue due ali. Ora una barca ferma che si vuole opporre al vento, ha un\u2019ala (le vele) colpite dal fluido e l\u2019altra ala, la deriva, no, perch\u00e9 la barca \u00e8 ferma nell\u2019acqua. Quindi occorre partire con andature \u201clarghe\u201d, praticamente semplicemente \u201cspinti\u201d dal vento e solo quando si \u00e8 generato un flusso di acqua che colpisce la deriva, si pu\u00f2 iniziare a \u201cvolare\u201d cio\u00e8 a risalire il vento. Le due forze che lavorano sono identiche: la forza aereodinamica e quella idrodinamica. Esse agiscono sulle due ali in modo identico: la prima, sulla vela, si scompone in avanzamento e scarroccio laterale per cui la barca avanza molto e tende a scarrocciare lateralmente un po\u2019; la seconda, sulla deriva,  un po\u2019 in resistenza all\u2019avanzamento, per cui la barca \u00e8 un po\u2019 frenata,  e molto in opposizione allo scarroccio laterale.<\/p>\n\n\n\n

Le vele.<\/strong> La parte sottovento convessa, corrisponde alla parte superiore dell\u2019ala dell\u2019aereo: l\u00ec l\u2019aria scorre pi\u00f9 velocemente, si genera una pressione minore che dal lato sopravvento, per cui la vela e la barca sono risucchiate in avanti.<\/p>\n\n\n\n

La velocit\u00e0 massima di una barca a vela<\/strong>. Non la si ha con il vento in poppa, cio\u00e8 con il solo vento reale, ma quando per via di una sua rotta diversa, la barca genera un suo vento relativo che si somma al vento reale offrendole un vento somma dei due, ovvero il vento \u201capparente\u201d: sul lago ghiacciato di Resia le barche a vela su pattini da ghiaccio raggiungono i 100 kmh con un vento reale di soli 60-70 kmh. A parte questo caso, la velocit\u00e0 massima di una barca “dislocante” cio\u00e8 non planante, a vela e a motore, \u00e8 2,5 volte la radice quadrata della lunghezza al galleggiamento, a meno di applicarle motori di una potenza esagerata che per\u00f2 rischiano di “disfare” la barca.<\/p>\n\n\n\n

L\u2019unit\u00e0 di misura della velocit\u00e0 del vento: metri\/secondo; nodi; kmh. Grosso modo 10 m\/sec = 20 nodi = 36 kmh. Calcolatevi voi i due rapporti.<\/p>\n\n\n\n

Breve storia della navigazione a vela,<\/strong> scritta da me: la si pu\u00f2 ricevere gratuitamente<\/em> scrivendomi: riccardo.lucatti@hotmail.it<\/a><\/p>\n\n\n\n

BUON VENTO A TUTTI: VELISTI, PILOTI D\u2019AEREO, CICLISTI!<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

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