Come funzionano gli aerei

Lascia cadere una pietra nell’oceano e affonderà nel profondo. Chuck una pietra dal lato di una montagna e sarà precipitare pure. Certo, le navi in acciaio possono galleggiare e anche gli aerei molto pesanti possono volare, ma per raggiungere il volo, devi sfruttare le quattro forze aerodinamiche di base: sollevamento, peso, spinta e resistenza. Si può pensare a loro come quattro braccia che tengono l’aereo in aria, ogni spinta da una direzione diversa.

Per prima cosa, esaminiamo la spinta e la resistenza. Spinta, se causata da un’elica o un motore a reazione, è la forza aerodinamica che spinge o tira l’aereo in avanti attraverso lo spazio. La forza aerodinamica opposta è la resistenza, o l’attrito che resiste al movimento di un oggetto che si muove attraverso un fluido (o immobile in un fluido in movimento, come accade quando si vola un aquilone).

Se si bastone la mano di un finestrino della macchina mentre è in movimento, è una molto semplice dimostrazione di trascinare al lavoro. La quantità di trascinamento che la tua mano crea dipende da alcuni fattori, come le dimensioni della tua mano, la velocità dell’auto e la densità dell’aria. Se dovessi rallentare, noteresti che la resistenza sulla tua mano diminuirebbe.

Vediamo un altro esempio di riduzione della resistenza quando guardiamo gli sciatori in discesa alle Olimpiadi. Ogni volta che ne avranno la possibilità, si stringeranno in una stretta accovacciata. Rendendosi “più piccoli”, diminuiscono la resistenza che creano, il che consente loro di comprimere più velocemente lungo la collina.

Un aereo passeggeri ritrae sempre il carrello di atterraggio dopo il decollo per un motivo simile: ridurre la resistenza. Proprio come lo sciatore in discesa, il pilota vuole rendere l’aereo il più piccolo possibile. La quantità di resistenza prodotta dal carrello di atterraggio di un jet è così grande che, a velocità di crociera, l’ingranaggio sarebbe strappato direttamente dall’aereo.

Affinché il volo abbia luogo, la spinta deve essere uguale o maggiore della resistenza. Se, per qualsiasi motivo, la quantità di resistenza diventa maggiore della quantità di spinta, l’aereo rallenterà. Se la spinta viene aumentata in modo che sia maggiore della resistenza, l’aereo accelera.

Nella pagina successiva, discuteremo di peso e sollevamento.