Volare oh oh…..

Una delle più straordinarie esperienze  umane è dovuta alla scoperta del volo. Domare la forza di gravità e i venti mutevoli causati dalla  pressione atmosferica a bordo di un aereo è un’esperienza elettrizzante. 

Ma quale è esattamente il  principio che ci permette di volare? Come vedremo ci sono diversi principi che stanno alla base del volo, uno dei più famosi è quello  che prende il  nome dal matematico e fisico svizzero  Daniel  Bernoulli (1700-1782). Bernoulli perfezionò alcune ricerche di Eulero ed in sostanza il suo  principio afferma che per qualsiasi flusso d’aria o di liquido quando la velocità  del flusso aumenta, la pressione nel  flusso diminuisce. Provare questo principio è facilissimo.

Prendete un foglio di carta formato  A4 ed avvicinatelo dal lato corto alla vostra bocca, vedrete che l’altra estremità tenderà a piegarsi verso il basso per effetto della  forza di gravità. Adesso soffiate forte sopra il  foglio, a seconda dell’intensità del vostro soffio l’estremità che prima tendeva al basso inizierà a puntare verso l’alto. 

Uno dei momenti più spettacolari è vedere decollare o atterrare un Boeing 747, questo bestione dei cieli ha un peso al decollo di quasi 500.000 chilogrammi. Viene da chiedersi  come fa a rimanere in quota senza precipitare. L’ala di un  aeroplano  è disegnata in modo  tale che  l’aria  che  passa  sopra sia più veloce dell’aria che fluisce sotto l’ala.  Secondo  il principio  di Bernoulli si crea quindi uno scompenso tra  la pressione dell’aria sopra l’ala che diminuisce rispetto a quella  sotto l’ala. In questo modo il nostro  747 riceve una spinta  verso  l’alto che lo mantiene in quota. Questa spinta è chiamata  portanza di Bernoulli.

Ma questo non  è l’unico  principio  in gioco, perché la portanza di Bernoulli non spiegherebbe come fanno certi aerei, ad esempio i caccia  a volare alla rovescia.    Alla portanza  di Bernoulli si aggiunge la  portanza di reazione  (così chiamata dalla terza legge di Newton) che si verifica quando l’aria passa sotto l’ala di un aeroplano angolata verso l’alto.

Muovendosi dal fronte verso  il retro dell’aria l’aria viene spinta verso il  basso e riceve per la terza legge di Newton una reazione uguale e contraria determinata dell’aria che spinge verso l’alto.

La portanza di reazione rappresenta l’80% della spinta ascensionale di un aereo rispetto al 20% della portanza di Bernoulli.

Anche gli effetti della  portanza di reazione si possono constatare molto semplicemente. Quando siamo in auto, in movimento, meglio se  in autostrada, apriamo il finestrino sporgiamo il braccio  in direzione  del senso di marcia ed angoliamo  le dita verso l’alto. Sentiremo che tutta la  mano viene spinta verso l’alto. Ecco la portanza di reazione.

Controllare la portanza di reazione  è una delle operazioni più delicate per  i piloti ecco perché il maggior  numero di incidenti aerei avviene in fase di atterraggio  e di decollo che sono quelli maggiormente interessati alla gestione  di questo fenomeno fisico.