Il Blog della Coppa America 2007 – Valencia (Spain) presenta il corso di Teoria della Vela – Lez. 1.2) “Forza = Portanza + Resistenza”

006c0605ll1Ci scusiamo per il ritardo con il quale pubblichiamo la seconda puntata del Corso di teoria della vela. Meglio tardi che mai…

Continuiamo la pubblicazione, per gentile concessione di Renato Chiesa (www.renatoc.it), la pubblicazione in 14 puntate del corso di

TEORIA DELLA VELA
(di Renato Chiesa)

Ogni lunedì publicheremo una puntata del corso.

Le lezioni pubblicate:

  1. 12 febbraio 2007 – “Lez. 1) – La Fisica della Vela
    Lez. 1.1) – Alcuni principi basilari della fisica
  2. 22 febbraio 2007 – “Lez. 1.2) – Forza = Portanza + Resistenza
  3. 26 febbraio 2007 – “Lez 1.3) – Angolo di Attacco
  4. 5 marzo 2007“Lez 1.4) – L´importanza delle Vele di Prua”
  5. 12 marzo 2007“Lez 1.5) – Resistenza dello Scafo”
  6. 19 marzo 2007“Lez 1.6) – Il Vento Apparente”
  7. 29 marzo 20071.7) Le Andature
  8. 2 aprile 20071.8) Bordeggio
  9. 7 aprile 20071.9) VMG (Velocity made good)

Oggi pubblichiamo:
1.2) Forza = Portanza + Resistenza (22 febbraio 2007-eccez. giovedi´)

In questo corso troverete tanti termini appartenenti al tipico gergo navale. Se avete bisogno di chiarimenti potete consultare
1) il GLOSSARIO DEI TERMINI NAUTICI (in ordine alfabetico);
2) il GLOSSARIO DEI TERMINI NAUTICI (suddiviso in categorie);

Adesso possiamo procedere con la teoria vera e propria. Si parte:

1.2) 2°lezione
Forza = Portanza + Resistenza

L’aria che investa l’ala di un aereo si divide un due flussi: uno passa sopra l’ala, l’altro sotto. Il profilo alare è fatto in modo tale che la parte superiore risulti più lunga rispetto a quella inferiore. I due flussi, una volta divisi, si devono ricongiungere perfettamente al termine del profilo e di conseguenza il flusso superiore, dovendo percorrere più spazio a parità di tempo rispetto a quello inferiore, dovrà fluire con una velocità maggiore di quella del flusso inferiore.

Il principio di Bernoulli afferma che in qualsiasi punto di un fluido il prodotto tra velocità e pressione si mantiene costante, di conseguenza i punti con velocità più alta avranno una pressione inferiore. Ricapitolando: sotto l’ala (dove l’aria scorre più lentamente) troveremo una pressione più grande di quella che troveremo sopra l’ala. Ne consegue la nascita di una forza che va’ dal basso verso l’alto. Questa forza si chiama PORTANZA ed è quella che permette all’aereo di volare e ad una barca a vela di procedere quasi contro vento.

Purtroppo le ali e le vele lasciano dietro di se delle scie, dei piccoli vortici che sottraggono energia al moto. L’effetto risultante può essere rappresntato da una forza che si oppone alla direzione di avanzamento del mezzo e la chiameremo RESISTENZA.

Viene naturale cercare di diminuire al massimo questa resistenza al fine di ottimizzare quel bellissimo equilibrio di forze che intervengono in campo. E’ stato dimostrato che un ala, (ma anche una vela), più è stretta ed alta, più è allungata, più è efficiente, ovvero offre resistenza minore. Esempi: le ali degli alianti sono, guarda caso, strette e lunghissime, appunto perché, non avendo un motore, si tende a diminuire al massimo le varie resistenze in gioco. Un altro bellissimo esempio ci viene dato proprio dal mondo delle competizioni sportive dove si cerca sempre di ottimizzare al massimo il mezzo. Nel caso della Coppa America basta concentrare l’attenzione sulle differenze tra il disegno della randa di Azzurra (1983) e quello di Luna Rossa

Anche nella naturale evoluzione di CATTIGLIA

(ndr. l´autore rimanda ad un esempio di navimodellismo – sul navimodellismo abbiamo anche pubblicato articoli riguardanti competizioni modelli di Coppa Aamerica IACC, vedi Safalero´s Cup 2007 – […] La parola CATTIGLIA deriva da CATamarano e botTIGLIA.Come associare queste due parole? Semplice: usando delle comuni bottiglie di plastica dell’acqua minerale da 1,5 litri per realizzare gli scafi di un modello di catamarano radiocomandato. […]

ho adottato lo stesso identico principio e guardate che differenza tra la randa della prima serie e quella della terza serie

Torniamo a noi. Lo studio dello scorrimento dei fluidi intorno a corpi è, per l’aria, l’aerodinamica, per l’acqua è chiamata idrodinamica.

Poiché la portanza e la resistenza sono una perpendicolare all’altra, può essere conveniente calcolare la loro risultante, la somma delle due. Chiameremo tale risultato con il generico termine di FORZA. L’utilità sta nel fatto che separando la forza in queste due componenti possiamo studiare le relazioni tra portanza, resistenza, profilo alare e angolo di incidenza.

Per una barca a vela la resistenza non è sempre un elemento negativo alla navigazione. Per esempio, quando una barca a vela procede nella stessa direzione del vento, cioè con andature “portanti”, la resistenza rappresenta la forza fondamentale all’avanzamento. Quando la barca cerca di risalire il vento invece, la portanza la fa avanzare e sbandare (inclinare) mentre la resistenza la rallenta.

[…]

Prosegue Lunedi´prossimo nella seguente puntata:

Quando: Lunedì 26 febbraio 2007
Capitolo: Terza puntata
Si parlerà di: 1.3) Angolo di Attacco

Nelle puntate precedenti (Abbiamo parlato di):
1) La Fisica della Vela: (12 febbraio 2007 – lunedi´)
1.1) Alcuni principi basilari della fisica (12 febbraio 2007 – lunedi´)

(il corso è realizzato da Renato Chiesa – www.renatoc.it)

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6 pensieri su “Il Blog della Coppa America 2007 – Valencia (Spain) presenta il corso di Teoria della Vela – Lez. 1.2) “Forza = Portanza + Resistenza”

  1. Ho realizzato da anni una vela alare a doppio
    telo che fa andare uno dei due modelli che ho realizzato
    il doppio più veloce in bolina dell’altro.
    Andate sul mio sito http://www.wimor.com, se è di vostro interesse e se volete sapere
    altro telefonatemi al 348 2251091
    Saluti Ezio Morandi

  2. questa spiegazione e’ assolutamente sbagliata ed e’ incredibile che ancora si spieghi la portanza di ali e vele in questo modo. Non c’e’ nessuna ragione fisica per cui due particelle d’aria che passano sopra e sotto l’ala debbano ri-incontrarsi, e infatti NON lo fanno, come dimostrano infinite prove simulate e in galleria.La portanza si sviluppa come reazione alla curvatura del vettore velocita’ dell’aria (downwash).Per chi volesse approfondire un interessante riferimento e’ qui: http://user.uni-frankfurt.de/~weltner/Mis6/mis6.html. In generale sarebbe meglio che chi si mette a spiegare la fisica prima si preoccupasse di conoscerla

  3. Sig. Chiesa,
    la prego di scusarmi se mi permetto di disturbarla. Sto leggendo le sue lezioni sulle barche a vela che ha pubblicato questa primavera, prima della Coppa America.
    Vorrei sottoporle un quesito alla cui soluzione tengo molto.
    Io vorrei fare un circuito circolare di 100/150 m di diametro sul quale porrò un carrello dotato di albero e vela. Lei crede che sia possibile far si che questo carrello possa circolare sull’anello utilizzando la vela per spingerlo? Ho consultato dei velisti e mi hanno detto che non può girare intorno perchè quando funziona di bolina il carrello si ferma. Cioè controvento non va, è così?
    Leopoldo Mariotti
    tel. 0289124903 leopoldo.mariotti@fastwebnet.it

  4. Grande Davide! mi hai spalancato una finestra
    sulla conoscenza dell’aerodinamica! In effetti
    mi ero sempre chiesto chi cavolo glielo diceva
    al filetto che scorre sopra il profilo di
    andare ad una velocità tale da
    ricongiungersi ESATTAMENTE con il suo
    dirimpettaio che scorre al di sotto. La
    spiegazione sul link che hai proposto
    è illuminante, grazie!

  5. L’aria che investa l’ala di un aereo si divide un due flussi: uno passa sopra l’ala, l’altro sotto. Il profilo alare è fatto in modo tale che la parte superiore risulti più lunga rispetto a quella inferiore. I due flussi, una volta divisi, si devono ricongiungere perfettamente al termine del profilo e di conseguenza il flusso superiore, dovendo percorrere più spazio a parità di tempo rispetto a quello inferiore, dovrà fluire con una velocità maggiore di quella del flusso inferiore. FRASE FORVIANTE E NON CORRISPONDENTE ALLA REALTA’. TEORIA SEMPLIFICATA ED ERRATA

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