Salve a tutti, avrei una domanda sull’attrito dell’aria, mi spiego meglio : immaginiamo di avere un elicottero di massa 1000 kg fermo in volo a mezz’aria e poi anche un dirigibile sempre di massa 1000 kg, sempre fermo in volo a mezz’aria, per facilita’ di calcolo, immaginiamo poi anche che i 2 mezzi volanti abbiano la stessa capacita’ aerodinamica, cosi’ escludiamo questo fattore dai calcoli, ora, se diamo una spinta ad esempio di 1000 newton, sia all’elicottero che al dirigibile, è corretto pensare che, a parità di spinta, il dirigibile possa percorrere un tragitto maggiore dell’elicottero? Questo, secondo me, sarebbe ovviamente dovuto al fatto che il dirigibile non produce NESSUN LAVORO per mantenersi in volo a mezz’aria, mentre l’elicottero per mantenersi in volo a mezz’aria, produce un lavoro continuo con le pale, che devono fare passare l’aria sovrastante l’elicottero, velocissima dentro le pale per poter permettere appunto l’elevazione da terra, questo secondo me, fornirebbe quindi all’elicottero, un ULTERIORE ATTRITO CONTINUO con l’aria sovrastante, OLTRE a quello dell’aria frontale che riceve quando si sposta in avanti per la spinta data, invece il dirigibile, subirebbe SOLTANTO l’attrito frontale dell’aria, sempre per la spinta. Insomma volevo sapere quindi se è corretto pensare che l’elicottero “freni” un po’ prima del dirigibile, sempre ovviamente a parita’ di spinta e capacita’ aerodinamica, grazie. E’ vero anche che la spinta delle eliche pareggia quella della gravita’, pero’ il dirigibile lo fa in automatico senza produrre lavoro e quindi attrito, e l’elicottero no, deve fare attrito sull’aria.
L’elicottero non spinge l’aria sopra verso sotto, il sostentamento è dato dal fatto che il rotore è un’ala mobile e come tale ha portanza, non è una vite. Se consideri il velivolo fermo rispetto alla terra, non compie nessun lavoro. Idem il dirigibile, non compie lavoro se è fermo. Entrambi sono in equilibrio tra la forza peso e la forza di sollevamento, nel caso dell’elicottero generata dal rotore principale (se è fermo il rotore di coda contrasta la coppia che lo farebbe girare)…nel caso del dirigibile dalla spinta di archimede.
Nel momento in cui alteri questo bilancio di forze con una forza esterna sbilanci il sistema che è profondamente diverso tra i due modelli.
Ipotizza per semplicità di spingerli parallamente al suolo, in asse col centro di massa, provocando solo una accelerazione che ne sposti la proiezione al suolo senza variarne la quota.
Nei due casi hai situazioni diverse: per il dirigibile hai attrito aerodinamico e basta, nel caso dell’elicottero hai una diversa velocità dell’aria sul fronte “avanti” della pala e sul fronte “indietro” della pala, nei confronti della direzione del movimento. Visto che la velocità dell’aria nel rotore è alta, le perdite per attrito sono proporzionalmente molto elevate in rapporto alla sezione.
Per trovare una risposta certa dovresti almeno fare un modello che rapporti le due sezioni frontali, ipotizzando che i velivoli abbiano pari massa.
Perdonami ma forse volevi dire che l’elicottero a mezz’aria non compie lavoro come spinta in avanti, ma mi sembra ovvio che per alzarsi da terra e mantenersi in volo, debba compiere continuamente lavoro con le pale, altrimenti si alzerebbe in volo anche con le pale ferme. Credo che tu stia complicando la cosa, la mia domanda è molto semplice. Aggiungo che la spinta ai 2 mezzi la immaginiamo come una spinta vera e propria, insomma l’elicottero non deve inclinarsi in avanti per avanzare, è solo una ipotesi per assurdo, come se potessimo dare una spinta all’elicottero e al dirigibile con una mano. Vorrei solo sapere se i 2 mezzi percorreranno lo stesso tragitto o se l’elicottero frenera’ un po’ prima, tutto qui. Ah aggiungo che ho gia’ parlato di pari massa e pari aerodinamica.
A pari condizion, se hanno stessa massa e stessa resistenza aerodinamica non vedo perché dovrebbero fare percorsi differenti se sollecitati dallo stesso impulso.
scusa ma l’ho spiegato il motivo, l’elicottero, a differenza del dirigibile, per pareggiare la spinta verso il basso deve “aggrapparsi” continuamente all’aria sovrastante, mentre il dirigibile non deve fare nulla, per me è come se il dirigibile fosse un bob con il fondo bello liscio che scivola sulla neve e l’elicottero fosse sempre un bob ma con una punta che esce dal fondo e che “frena” leggermente il bob, sbaglio qualcosa nel paragone ?
La capacità aerodinamica non dovrebbe tener conto per definizione dell’eventuale attrito delle pale?
Il dirigibile si sostiene per spinta idrostatica.
L’elicottero si sostiene per spinta aerodinamica.
Con la semplificazione che imponi, cioè che abbiano la stessa resistenza aerodinamica all’avanzamento, elimini la differenza.
Possiamo metterci anche un treno a levitazione magnetica accanto, una mongolfiera, un jetpack.
A parità di resistenza aerodinamica e massa si comporterebbero alla stessa maniera.
Ah, c’è ancora un fattore da considerare: l’inerzia giroscopica del rotore principale dell’elicottero.
Elimini anche quella dalla semplificazione?
Eh no, non è rilevante. Sono entrambi in equilibrio, il motivo non importa nella tua analisi.
Il bilancio delle forze che agiscono su di essi è nullo.
Come ti dicono anche altri, la risposta non è ovvia e, per semplificare, serve calcolare il coefficiente di resistenza aerodinamica nel verso della spinta.
Non banale per niente
Pari aerodinamica non significa nulla, se intendi pari resistenza, allora hai impostato un problema senza incognite: si sposteranno della stessa quantità.
Rifletti sul lavoro: stai confondendo il lavoro del motore con il lavoro dell’elicottero preso tout court.
Un corpo che non si muove non può compiere lavoro, e nel tuo caso sono fermi per definizione.
In ogni caso è irrilevante nel contesto che stai analizzando
furdisufit non hai ancora capito la differenza : secondo te l’elicottero, una volta che ha equilibrato la spinta verso il basso del suo peso con la spinta verso l’alto delle pale, è IDENTICO al dirigibile, ma non
è cosi’, non riesci a capire la differenza, eppure l’ho spiegato bene, l’elicottero mentre avanza per la nostra spinta, CONTINUA AD AGGRAPPARSI ALL’ARIA SOVRASTANTE CON LE PALE, quindi è come appunto mettere un freno aggiuntivo alla spinta in avanti, sarebbe come mettere la mano fuori dal finestrino in macchina e creare una RESISTENZA alla spinta in avanti, mi sembra ovvio che non puo’ comportarsi come un dirigibile che invece è STATICO IN VOLO, praticamente SENZA PESO(ma con massa) visto che è bilanciato dalla spinta in alto del pallone, invece l’elicottero, PER BILANCIARE IL SUO PESO E MANTENERSI IN VOLO, DEVE CONTINUAMENTE FARE ATTRITO SULL’ARIA SOVRASTANTE, un LAVORO CONTINUO, questo mi sembrava fosse chiaro, la differenza tra le 2 situazioni è chiarissima. Per finire volevo aggiungere che il fattore che hai aggiunto del rotore, va ovviamente escluso anche quello, mi sembra chiaro quale sia la mia domanda sull’attrito, e mi sembra che tu voglia ad ogni costo ficcarci dentro ulteriori problemi, qui dobbiamo semplificare, non complicare il discorso, quindi se c’è anche un problema giroscopico del rotore, eliminiamolo e concentriamoci sulla mia domanda per favore, senza divagare, grazie.
Attenzione, ho detto pari aerodinamica, non pari resistenza, ovviamente l’elicottero fara’ PIU’ RESISTENZA alla spinta in avanti, dato che HA LE PALE ACCESE, a differenza del dirigibile. Insomma dai, è ovvio che le pale accese facciano resistenza, aggrappandosi continuamente all’aria, producono una resistenza alla spinta in avanti, invece il dirigibile in avanti ha SOLO l’attrito frontale dell’aria, stop. Ecco per capire ancora meglio, immagina che l’elicottero è come se avesse un ASPIRATORE al posto delle pale, ora, quando metti la mano sul tubo dell’aspirapolvere, senti che ti attrae la mano, quindi l’elicottero, ASPIRANDO CONTINUAMENTE L’ARIA, è come se stesse CONTINUAMENTE CERCANDO DI ATTACCARSI ALL’ARIA, quindi OVVIAMENTE si produce una RESISTENZA alla spinta in avanti.
Sì hai ragione, dopotutto ha un’aerodinamica da aspiratore di conseguenza deve per forza essere così
Beh, tu hai cominciato ad urlare.
(se non lo sapessi, il caps-lock cioè il tutto maiuscolo, nei forum e nelle chat è considerato urlare).
Evidentemente io non sono stato chiaro nel mio esempio.
Prova a disegnare un bilancio delle forze ad un tempo zero:
Forza peso verso il basso, spinta verso l’alto (idrostatica per il dirigibile, aerodinamica per l’elicottero). Situazione di equilibrio.
A tempo=1, applichiamo una forza lateralmente, il sistema non è in equilibrio e l’oggetto si sposta in direzione della forza applicata con velocità v.
A tempo >1, in opposizione alla la velocità v si sviluppa una forza di attrito aerodinamico funzione della velocità stessa. Il coefficiente di attrito aerodinamico all’avanzamento è definito e costante per tua definizione e non dipende da qual’è il mezzo scelto.
La forza verticale continua a opporsi a quella peso, ma non ha mai componente orizzontale (il rotore dell’elicottero non si inclina, l’hai detto tu) e quindi non c’è nessuna altra forza che aiuti o meno la resistenza aerodinamica all’avanzamento.
Quindi, ritorno alla mia conclusione : i due oggetti fanno la stessa strada.
Ah quindi era questo il problema? Allora scusa, io lo usavo solo per EVIDENZIARE (come ho appena fatto) alcune parole del discorso, non era certo mia intenzione urlare, ok, quindi risolto questo problema ora possiamo tornare al nocciolo della questione? grazie.
Usa due asterischi ** prima e dopo le parole per mettere in grassetto le parole
Non sono per nulla d’accordo con quello che hai detto, nel senso che ovviamente le componenti della forza delle pale e del peso dell’elicottero sono verticali, ma producono una RESISTENZA ORIZZONTALE, so bene che per fermare la spinta in avanti serve una spinta indietro nella stessa direzione ma di verso contrario alla componente orizzontale appunto della spinta, ma aspirare aria dall’alto e farla passare sotto, produce una resistenza orizzontale. Te lo spiego con un esempio chiarissimo : abbiamo una corda di 2 mt appesa ad un gancio dal’alto, ora prendiamo quella corda dal centro, quindi piu’ o meno ad un metro e la tiriamo in avanti, avremo una certa resistenza, ORA, mettiamo un peso di un kg legato alla bassa estremita’ della corda, e teniamola sempre appesa al gancio, ora, sulla corda, avremo una forza di un kg verso il basso ed un’altra forza sempre di un kg(per comodita’ di calcolo ora escludiamo il peso della corda stessa) data dal gancio, verso l’alto, quindi ora abbiamo 2 FORZE poste a 90 gradi rispetto alla componente in avanti, EPPURE, se ora provi a tirare nuovamente in avanti la corda prendendola dal suo centro, verdai che la resistenza sara’ maggiore di prima, ecco, in questo senso le pale FRENANO la spinta in avanti all’elicottero.
Hai già la risposta, ti stiamo dicendo che hai un approccio sbagliato e scrivi cose sbagliate, non prendi in considerazione che possa essere così, niente di personale ma non ho altro da aggiungere. fai pur volare il tuo aspirapolvere. PS. di solito negli aspirapolvere si usano ventilatori centrifughi, negli elicotteri non mi sembra.
È qui che sbagli, appena tiri la corda di lato, la componente del gancio non è più verticale.
ESATTO! E’ proprio quello che dico io invece, infatti quando tiri la corda di lato abbiamo una RESISTENZA ORIZZONTALE, non piu’ verticale, nonostante le 2 forze opposte siano verticali, stai dicendo la stessa cosa che dico io ! E questa resistenza orizzontale sarebbe appunto la resistenza che dovrebbe fare frenare prima l’elicottero che il dirigibile.