Perché volano gli aeroplani

Anche se siamo nell'anno 2022 ci sono ancora molte persone che non capiscono Perché volano gli aeroplani. L'essere umano ha voluto poter attraversare i cieli e viaggiare con maggiore velocità per poter esplorare tutti gli angoli del nostro pianeta. Grazie alla scienza e agli studi di fisica è stato possibile realizzarlo e oggi gli aeroplani sono davvero importanti nella nostra vita.

In questo articolo ti spiegheremo perché gli aeroplani volano e come è stata raggiunta questa conclusione.

Perché volano gli aeroplani

La risposta più semplice è dire che gli aeroplani possono volare perché sono progettati per volare. Oltre a un transatlantico di oltre 100.000 tonnellate ha una forma e un design degli interni che gli permettono di rimanere a galla, un aeroplano ha una forma che gli permette di rimanere in aria. Non è niente di magico. La cosa strana e sorprendente è che gli aeroplani non possono volare come fanno. La chiave della sua forma sono le ali e il loro design.

Una risposta leggermente più complicata è dire che l'aereo deve il suo volo al flusso d'aria attraverso le ali. Quindi possiamo già dedurre che per il volo di un aeroplano è richiesto il flusso d'aria, o la stessa velocità rispetto all'aria.

Gli aeroplani volano sotto una varietà di forze sui piani orizzontale e verticale.. Affinché un aeromobile si sollevi, la forza generata dall'asse verticale (sollevamento in gergo aeronautico) deve superare il peso dell'aeromobile. Sull'asse orizzontale, invece, a causa dei gas di scarico del motore, si verifica il principio azione-reazione, generando una forza in avanti che vince la resistenza dell'aria. Quando un aeroplano sale a velocità costante e raggiunge la sua quota di crociera, ciò è dovuto al fatto che si ottiene un equilibrio di forze sia sull'asse verticale (portata uguale al peso) che su quello orizzontale, dove portanza equivale a peso. La spinta del motore è uguale alla resistenza fornita dall'aria.

Perché volano gli aeroplani: principi di base

La magia accade quando guadagni sollevamento. Lì, dobbiamo spiegare la sua serie di principi. Fondamentalmente, la portanza si ottiene attraverso le ali dell'aereo. Se li tagliamo otterremo quello che viene chiamato profilo alare, la parte che contiene l'ala all'interno.

Da un punto di vista aerodinamico, la sezione ha una forma molto efficiente. Il bordo in cui entra l'aria quando l'aereo vola è arrotondato, la parte posteriore del profilo è spigolosa, ed è anche curva nella parte superiore (in linguaggio aeronautico, questa parte superiore è chiamata arco esterno e la parte inferiore è chiamata arco interno). ). Questa curvatura del profilo dell'ala significa che quando il flusso d'aria lo incontra, si divide in due percorsi, una parte sopra l'ala e l'altra verso il basso. A causa della curvatura dell'ala, il percorso che l'acqua deve percorrere è più lungo di quello sottostante.

C'è un teorema, il teorema di Bernoulli, che è fondamentalmente conservazione dell'energia, e afferma che perché ciò avvenga, il flusso d'aria dall'alto deve andare più veloce. Ciò significa meno pressione rispetto al fondo, viaggiando più lentamente e applicando più pressione. La differenza di pressione tra i flussi d'aria superiore e inferiore crea sollevamento. Sebbene questo ascensore per il principio di Bernoulli non spieghi tutto ciò di cui l'aereo ha bisogno per salire. Per spiegare l'altitudine è necessario ricorrere ad un'altra serie di principi fisici.

Uno di questi è la terza legge di Newton. A causa della forma curva del profilo, l'aria dall'alto, invece di seguire un percorso rettilineo, viene diretta verso il basso. Questa deviazione causata dal profilo dell'ala nel flusso d'aria significa che a causa della terza legge di Newton (principio di azione-reazione), la forza di reazione si crea nella direzione opposta, sopra l'ala, che genera più portanza. Inoltre, questo aumento è aumentato da un effetto noto come Effetto Coanda che si applica a tutti i fluidi viscosi.

L'effetto Coanda fa sì che i fluidi trovino delle superfici sul loro percorso e tendano ad aderirvi. Uno strato limite si forma tra il profilo dell'ala e il flusso d'aria come uno strato laminare, il primo si attacca all'ala e trascina il resto degli strati sopra di essa. L'effetto della terza legge di Newton è ulteriormente potenziato quando il flusso d'aria aderisce al profilo, l'aria scorrerà verso il basso mentre aderisce al profilo.

spiegazione dettagliata

Tutto questo aumenta con la velocità dell'aria. All'inizio del rollio di decollo, l'aereo accelera gradualmente, quindi la portanza aumenta con la velocità. Puoi capirlo meglio con un esempio. Se mettiamo le mani fuori dal finestrino di una macchina, all'aumentare della velocità si nota che la forza dell'aria tende ad alzare le mani.

Ma ciò che sicuramente fa salire l'aereo è alzare il muso, che si chiama aumento dell'angolo di attacco. L'angolo di attacco è l'angolo formato dalla corrente che incide sul profilo alare rispetto a quel profilo. Una volta che la portanza aumenta con la curvatura del profilo alare (estendendo le superfici di cui dispone: lamelle anteriori e flap posteriori), si muovono gli elevatori stabilizzatori di coda. Questa azione fa il muso dell'aereo si alza. Con il muso in alto, aumentiamo l'angolo di attacco. Questo ha lo stesso effetto di quando mettiamo la mano fuori dal finestrino dell'auto, se alziamo la mano nella direzione di marcia, la mano si alza. Tutti questi lavorano insieme per sollevare l'aereo.

Come puoi vedere, grazie a numerosi esperimenti e teorie, gli aeroplani hanno potuto volare ed entrare a far parte della nostra vita quotidiana. Spero che con queste informazioni tu possa saperne di più sul perché gli aeroplani volano.