Quando prendiamo un volo, confidiamo che l’aereo ci porti a destinazione in modo sicuro. Ma vi siete mai chiesti perché gli aerei riescono a rimanere in aria? Non è magia, è scienza! In questo post esploreremo la fisica del volo e come fanno gli aerei a rimanere in aria. Sfateremo anche alcuni miti sul volo e spiegheremo come i piloti sono addestrati ad affrontare le turbolenze. Quindi sedetevi, allacciate le cinture e preparatevi al decollo!
Come volano gli aerei?
È una domanda comune: come volano gli aerei? La risposta semplice è che gli aerei volano grazie all’aerodinamica. Ma cos’è l’aerodinamica? In breve, l’aerodinamica è lo studio di come l’aria si muove intorno agli oggetti. È il motivo per cui un’ala ha la forma che ha e per cui i motori di un aereo sono posizionati dove sono.
L’aerodinamica è un argomento complesso, ma ecco alcune nozioni di base che possono aiutare a capire come volano gli aeroplani. Innanzitutto, è importante sapere che la portanza è generata dalla differenza di pressione dell’aria sulla parte superiore e inferiore dell’ala. La maggiore pressione sulla parte inferiore dell’ala solleva l’aereo in aria.
In secondo luogo, le ali sono curve per creare la cosiddetta portanza. La portanza si crea quando l’aria passa sopra la parte superiore dell’ala più velocemente di quanto non faccia sotto la parte inferiore. Questo provoca una diminuzione della pressione dell’aria sopra l’ala, che solleva l’aereo.
Infine, i motori degli aerei creano la spinta, che spinge l’aereo in avanti nell’aria. Insieme, queste tre forze – portanza, spinta e resistenza – mantengono un aereo in volo.
Il principio di Bernoulli
Il principio di Bernoulli è uno dei principi chiave che aiuta a spiegare come gli aeroplani siano in grado di volare. In breve, il principio di Bernoulli afferma che quando un fluido (come l’aria) scorre su una superficie, le aree della superficie in cui il flusso del fluido è più veloce avranno una pressione inferiore rispetto alle aree in cui il flusso del fluido è più lento.
Questo principio può essere dimostrato tenendo un foglio di carta vicino alla bocca e soffiandoci sopra. La carta si arriccia perché l’aria che scorre sulla parte superiore del foglio ha una pressione inferiore a quella dell’aria che scorre sotto il foglio.
Lo stesso principio si applica alle ali degli aerei. Quando l’aria scorre sull’ala di un aeroplano, l’aria sulla parte superiore dell’ala deve viaggiare più velocemente dell’aria sulla parte inferiore dell’ala per tenere il passo con il proprio flusso d’aria. Questa differenza di velocità crea una differenza di pressione, con il risultato che c’è meno pressione sulla parte superiore dell’ala rispetto a quella inferiore. È questa differenza di pressione che genera la portanza e permette all’aeroplano di volare.
La portanza
Come fanno gli aerei a rimanere in aria? Una delle leggi fondamentali della fisica è che un oggetto rimane in movimento a meno che non venga agito da una forza esterna. Questa legge è nota anche come legge dell’inerzia. Per far decollare e volare un aereo, le sue ali devono creare portanza.
La portanza è la forza che si oppone alla gravità e permette all’aereo di volare. È creata dalla differenza di pressione dell’aria tra la superficie superiore e quella inferiore dell’ala. Quando un’ala viene posta in un flusso d’aria in movimento, la pressione dell’aria sopra l’ala diminuisce mentre quella sotto l’ala aumenta. Il risultato è una forza netta verso l’alto sull’ala che la solleva in aria.
La portanza è generata da ogni parte dell’ala, ma è maggiore alle estremità. La quantità di portanza generata da una determinata sezione dell’ala dipende dalla sua forma, dalle dimensioni e dall’angolo di attacco. L’angolo d’attacco è l’angolo tra la linea di corda (una retta immaginaria tracciata dal bordo d’attacco al bordo d’uscita) e la direzione del flusso d’aria sull’ala. Finché si mantiene una velocità sufficiente, l’aumento dell’angolo d’attacco aumenta la portanza. Tuttavia, a un certo punto, chiamato angolo di stallo, un ulteriore aumento dell’angolo d’attacco diminuisce la portanza.
La resistenza aerodinamica
La resistenza aerodinamica è una forza che si oppone al movimento dell’aereo nell’aria. La resistenza aerodinamica rallenta gli aerei perché è generata dalle differenze di pressione dell’aria. Maggiore è la velocità dell’aereo, maggiore è la resistenza aerodinamica.
Il peso
Il peso di un aereo è un fattore chiave per la sua capacità di volare. Gli aerei sono progettati per essere il più leggeri possibile, pur essendo in grado di sostenere il peso dei passeggeri e del carico. Più leggero è l’aereo, più facile è per le ali sollevarlo in aria.
La spinta
La ragione per cui gli aeroplani sono in grado di volare è la spinta. La spinta è la forza che muove un oggetto nell’aria. È creata dai motori dell’aereo. I motori spingono contro l’aria, che a sua volta spinge contro l’aereo. Questo crea la portanza, che permette all’aereo di volare.
