Page 114 - Un fisico in salotto

L’aeroplano

I fenomeni aerodinamici sono alla base del sostentamento in aria di un aeroplano
che, procedendo ad alta velocità nell’aria, riceve una spinta verso l’alto che viene
chiamata portanza.
Stavolta è la velocità a generare una spinta in direzione perpendicolare e non
viceversa: è un po’ il gioco della pulce... ‘al contrario’!

Va detto che in generale è molto difficile descrivere e interpretare i fenomeni nei

quali sono coinvolte sostanze fluide, come l’aria o l’acqua, cioè trattare quella che,
nel linguaggio scientifico, è chiamata meccanica dei fluidi. Tanto è vero che ancora
oggi nessuno sa stabilire matematicamente quale forma debba avere il profilo
dell’ala di un aeroplano o la carena di una barca per ottenere, per esempio, la
minima resistenza all’avanzamento nell’aria o nell’acqua. Ci si può avvicinare alla
soluzione del problema solo con l’aiuto delle gallerie a vento o delle vasche navali
o con simulazioni al computer.
La descrizione dei fenomeni che abbiamo appena discusso è dunque

approssimativa e non completamente rigorosa, anche perché non abbiamo tenuto
conto dell’attrito viscoso che è presente tanto nell’acqua quanto nell’aria. Tale
attrito (che nel caso dell’aria chiamiamo sovente resistenza aerodinamica ) gioca
una parte essenziale, ed è proprio grazie all’attrito che un aeroplano può volare. Da
un lato l’attrito aerodinamico tende a frenare l’aeroplano stesso cercando così di

‘impedirgli’ di volare; dall’altro, se non ci fosse l’attrito, l’aereo non potrebbe
volare!
A proposito (tanto per richiamare quello che abbiamo discusso un po’ di tempo
fa), a quanto ammontano le forze che complessivamente agiscono su un aeroplano
che vediamo volare dritto nel cielo a velocità di crociera? A zero! Il peso dell’aereo
è infatti equilibrato dalla portanza; e la spinta dei motori equilibra la resistenza
aerodinamica che si oppone all’avanzamento dell’aereo. Ancora una volta possiamo

constatare la validità del principio di inerzia: se un qualsiasi oggetto procede a
velocità costante in rettilineo, le forze che agiscono su esso sono complessivamente
nulle!