La portanza di un’ala: perché un aereo vola
Un’ala è sagomata e inclinata in modo da deviare l’aria verso il basso. Sopra l’ala l’aria accelera e la pressione scende; sotto rallenta e la pressione sale. La differenza di pressione, su tutta la superficie, è la portanza che regge l’aereo. Qui il profilo è un’ala di Žukovskij e le linee di corrente sono quelle esatte del flusso ideale.
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CL ≈ 2π sin(α + α₀)
Le particelle sopra l’ala sono rosse (veloci) e quelle sotto azzurre (lente). Per Bernoulli, sopra la pressione è più bassa e sotto più alta. Non è vero che l’aria di sopra «deve raggiungere» quella di sotto: arriva prima al bordo d’uscita, come si vede seguendo le particelle.
La portanza si scrive L = ½ ρ v² S CL, con S la superficie dell’ala e CL il coefficiente di portanza, che per angoli piccoli cresce in proporzione all’angolo d’attacco. Un profilo curvo (con la curvatura verso l’alto) porta anche con angolo zero.
Raddoppiando la velocità la portanza quadruplica: per questo gli aerei decollano solo dopo una lunga rincorsa e atterrano con i flap abbassati. Il modello non ha viscosità: un’ala vera, oltre i 15° circa, va in stallo, perché l’aria si stacca dal dorso e la portanza crolla.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
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