De colla o de féro?

Ogni tanto sul web ci sono cose simpatiche, alle quali è bello dare attenzione.

Ma a volte anche le cose più simpatiche danno adito a un fiume di voci, tra le quali è difficile riconoscere quelle competenti oppure quelle meno.

Gira da molto tempo un indovinello assai singolare:

“Immagina un 747 appoggiato sopra un nastro trasportatore, largo e lungo come una pista di decollo. Il nastro trasportatore è progettato per scorrere alla stessa velocità delle ruote dell’aereo, muovendosi in direzione opposta. L’aereo decolla oppure no?”.

È superfluo che vi dica che sulla questione hanno parlato in tanti, e ne ho viste e sentite così tante che per qualche istante ho vacillato.

Prima di dare spiegazioni, vi do la risposta: no.

Non basta muoversi rispetto al tapis roulant, ci vuole qualche cosa di più, e il motivo per cui la risposta è semplice è che se facciamo riferimento agli elementi fondamentali della fisica del volo capiamo che manca un ingrediente fondamentale in questo esperimento.

L’ingrediente fondamentale è il movimento dell’ala rispetto all’aria, e non rispetto al tappeto.

Questo perché per ottenere il volo abbiamo bisogno di generare una sostentazione, cioè di produrre una forza che si opponga alla forza peso.

La forza peso è onnipresente, attrae tutti i corpi verso il centro della Terra, e per potersi librare in volo è necessario poter generare a bordo dell’oggetto che vuole volare una forza che sia almeno uguale e contraria.

Ci sono due modi per farlo: parliamo di sostentazione statica e di sostentazione dinamica.

La sostentazione statica si applica agli oggetti che sono più leggeri dell’aria: un oggetto più leggero dell’aria riceve una spinta dal basso verso l’alto che è pari al peso del volume di aria che sposta.

E questo è quello che accade per le mongolfiere, gli aerostati e i dirigibili, ad esempio.

Per i velivoli, per gli aeroplani come quello del quiz, per elicotteri e per altri velivoli che sono più pesanti dell’aria, è invece necessario produrre una sostentazione dinamica, che si basa sul fatto che esiste un organo, l’ala, che è deputato a produrre una forza, che noi chiamiamo “portanza” e che si genera soltanto in presenza di un moto relativo tra essa stessa, l’ala, e l’aria che la circonda.

Quindi se non c’è questo movimento relativo, se non c’è un “vento relativo”, come si dice, l’ala non produce nessuna forza, ed è quello che sta succedendo nell’indovinello: l’ala di quel velivolo, che è fermo rispetto all’aria che lo circonda, non produce nessuna forza e il velivolo non si muove.

Se invece io accelero attraverso dell’aria ferma produco una forza; può succedere anche il contrario, che è quello che succede nelle gallerie del vento: al Politecnico di Milano c’è la cosiddetta “Grande Galleria del Vento”, che è la più grande installazione del genere in ambito accademico in Europa, in cui si tiene fermo il modello di velivolo e gli si soffia contro una massa d’aria.

Il risultato è lo stesso: il velivolo si può muovere dentro dell’aria che sta ferma oppure può essere fermo ed essere investito da aria che si muove ma questo è l’unico modo di produrre una forza.

Per cui un velivolo che, rimanendo fermo rispetto all’aria circostante, pur correndo su un tappeto mobile, non genera nessuna forza portante, non può decollare.

Che vi piaccia o no.

3 pensieri riguardo “De colla o de féro?

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