Quesito Aerodinamico

[favonio]

Originalmente inviato da CRO_Fek

No prob, anche se siamo ampiamente off topic .
Devi dimenticare il concetto di "forza di gravita" come lo hai inteso finora.
In relativita' generale, la gravita' e' la conseguenza della curvatura, non la causa.
Cio' che causa la curvatura e' una distribuzione di massa-energia.
Le masse non attraggono i corpi, le masse fanno deviare la geometria dello spaziotempo da quella euclidea e basta.
I corpi "cadono" perche' seguono la geodetica nello spaziotempo curvato dalla massa, non perche' c'e' una "forza".
Se lo spaziotempo non e' piatto la geodetica, descrive un moto accelerato per un osservatore non in caduta libera. Per uno in caduta libera, lo spaziotempo e' localmente sempre piatto, cioe' euclideo e non misura alcuna gravita'.
In relativita' generale, cio' che chiamiamo forza "classica" di gravita', quella di newton, viene derivata proprio dalla deviazione dalla geometria euclidea dello spaziotempo nel caso limite di campi "deboli". Nel senso che si ricava proprio la formula di newton.
E' per questo che la RG viene detta anche "geometro-dinamica".

La gravita' di newton funziona fantasticamente bene (tranne che per il valore della precessione dell'orbita di mercurio) fino a che non si incontrano oggetti compatti e massicci come le stelle di neutroni, i buchi neri, lensing gravitazionale della luce o se si studia l'evoluzione dell'universo nel suo insieme, cioe' nel modello cosmologico standard, il "big bang". Per questi, la teoria di newton fallisce. La RG la ingloba e generalizza.

L'idea di fondo e' estremamente semplice (...una volta che e' stata formulata, ma per farlo c'e' voluto einstein), ma la matematica e' tremendissimamente complessa.
Tutto scaturisce dall'osservazione sperimentale dell'uguaglianza fra massa inerziale e gravitazionale, di cui non abbiamo (o almeno io non la conosco) alcuna spiegazione teorica.

Starei ore a titillarmi il cervello (qualcuno userebbe un altro termine più espressivo) ma sono scogli lisci con la lippa. Meriterebbe una seduta con i piedi sotto una tavola ben imbandita.
Ma lasciamo spazio al topic. Il viandante bulgaro alla fine vuol sapere se un modello senza gravità può volare o meglio se funziona l'aerodinamica.
Per me è come voler misurare la velocità senza il tempo!
Alla prossima.

[Personal Jesus]

Originalmente inviato da CRO_Fek

Per chiarire: sulla ISS non c'e' gravita' perche' sono in caduta libera.
Non cadono perche' possiedono il giusto momento angolare orbitale che trasforma la "caduta" in un'orbita ellittica.
Nella pratica rimane una piccola accelerazione residua (microgravita') dovuta piu che altro al drag atmosferico residuo a 350 km di quota, tanto che una volta al mese circa devono fare un boost coi razzi per riportarla alla quota nominale.

La portanza di una superficie alare e' la stessa che c'e' sulla terra poiche' non dipende dall'accelerazione locale di gravita', cosi' come la resistenza aerodinamica. Cioe' in nessuna delle equazioni che descrivono il moto relativo fra fluido e ala compare la gravita' (bernoulli, eulero, navier-stokes, kutta-jukovskij,...).
Ovviamente dato che localmente g=0, non c'e' un peso da superare per "volare" e non si "cade" mai.
Anche il volo livellato con le superfici mobili neutre sarebbe impossibile dato che la portanza (perpendicolare alle ali) non e' equilibrata dalla gravita' nella direzione opposta. In caso di stallo alare, non si cade.
Per lo stesso motivo non c'e' spinta di archimede ne' fluidi stratificati, cioe' in cui vale la legge di stevino dell'idrostatica (la pressione non aumenta con la "profondita'").
Non c'e' energia potenziale gravitazionale da sfruttare/scambiare con energia cinetica e senza una spinta propulsiva costante l'ala si fermerebbe dopo un tempo che dipende solo dalla sua velocita' iniziale e dalla resistenza aerodinamica (come l'aeroplanino lanciato dall'astronauta).

In effetti senza la gravita' piu'che volare, ci si sposta nel fluido.

La risposta esauriente era già stata data ed è quella che sto "quotando".

Di mio aggiungo solo che sulla ISS esistono parecchie ventole per svariati usi (il più banale penso sia anche tenere in movimento l'aria per evitare pericolosi accumuli di anidride carbonica).
Le ventole posso solo funzionare per effetto aerodinamico.

[CarloRoma63]

Originalmente inviato da CRO_Fek

In RG non c'e' "forza di gravita'", c'e' solo una curvatura (intesa come deviazione dalla geometria euclidea) dello spaziotempo provocata da massa o energia.
I corpi seguono le "geodetiche" cioe' le linee di minima lunghezza fra due punti nello spaziotempo.
In uno spazio euclideo, come un piano, le geodetiche sono segmenti di retta, mentre, per esempio, su una superficie sferica, le geodetiche sono archi di cerchio.
Per farti un esempio che possiamo "visualizzare" facilmente, immagina che il nostro universo sia la superficie di una sfera a 2 dimensioni.
Fissiamo un sistema di riferimento arbitrario in coordinate sferiche (cioe' latitudine e longitudine)
Prendi due tizi all'"equatore" (fissato arbitrariamente) e falli muovere verso uno dei "poli" lungo un meridiano cioe' con direzioni "parallele". Cosa accade?
Man mano che procedono verso il polo la loro distanza si riduce e i due si incontrano al polo.
I due tizi, che non sanno di vivere su una superficie sferica a due dimensioni, concludono che c'e' una "forza" che li fa avvicinare quando si muovono.
E cio' accade qualunque sia la scelta del riferimento sulla superficie, cioe e' indipendente da come scegli equatore e meridiano di riferimento (l'equivalente di greenwich).
Se li mettessimo su una superficie euclidea, come un piano, e loro partissero con direzioni parallele da una linea di riferimento comune (come l'equatore della sfera), la loro distanza rimarrebbe costante e non si incontrerebbero mai. I due concluderebbero che non c'e' "forza" che agisce tra loro.
La gravita' e' l'analogo in uno spaziotempo a 4 dimensioni.
La curvatura "dice" ai corpi o all'energia come muoversi, la distribuzione di massa ed energia dice allo spaziotempo come curvarsi.
Questo e' possibile solo ed esclusivamente grazie all'uguaglianza fra massa inerziale e gravitazionale.
Einstein ha fatto l'ipotesi che la curvatura fosse "proporzionale" alla distribuzione di massa ed energia, Cioe' il fatto che la superficie di prima sia un piano o una sfera dipenda dalla distribuzione di massa. Cioe' che l'ente matematico che descrive la curvatura sia proporzionale a quello che descrive la distribuzione di massa energia in modo che per piccoli campi gravitazionali si riducesse a quella di newton.

Hai un dono raro: rendere comprensibili le cose complicate.
E' un piacere leggerti

Carlo

[favonio]

Chi sa se nell'ISS hanno sperimentato qualche modello? Certo che sulla terra senza gravità dobbiamo ipotizzare anche un n° di Reynolds virtuale!

[Enrico.pocopagni]

https://www.fromtheskies.it/record-m...erei-di-carta/


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[seengapoor]

Originalmente inviato da Enrico.pocopagni

https://www.fromtheskies.it/record-m...erei-di-carta/

Piccolo OT

DELUSIONE !
La differenza la fa il lancio "esplosivo" che lo spara a un'altezza incredibile, ma poi l'aeroplanino vola normalissimamente... Queste prove andrebbero fatte standardizzando le condizioni, se lancio un aeroplanino dal Duomo per forza vola per mezz'ora.

[devCad]

Originalmente inviato da favonio

Chi sa se nell'ISS hanno sperimentato qualche modello? Certo che sulla terra senza gravità dobbiamo ipotizzare anche un n° di Reynolds virtuale!

Me la spieghi?

[favonio]

Originalmente inviato da devCad

Me la spieghi?

Voglio dire che, senza la gravità, l'aria che densità ha? Va a spasso per l'universo?

[devCad]

Originalmente inviato da favonio

Voglio dire che, senza la gravità, l'aria che densità ha? Va a spasso per l'universo?

Beh si parlava dell'ISS, quindi finche' nessuno apre un finestrino direi di no, l'aria resta dentro alla pressione/densita' desiderata.

[CarloRoma63]

Originalmente inviato da devCad

Beh si parlava dell'ISS, quindi finche' nessuno apre un finestrino direi di no, l'aria resta dentro alla pressione/densita' desiderata.

Tra l'altro, ma questo è un po OT, sul famoso libro da bambini della Cristoforetti ho scoperto che la pressione all'interno delle tute EVA è di c.ca 0,5 bar, il che obbliga gli astronauti ad una lunga fase di preparazione, fatta respirando ossigeno puro, per desaturare il sangue dall'azoto ed evitare quindi l'embolia da decompressione.
Lo scopo di avere una pressione così bassa è di ridurre la rigidità della tuta, per renderla quindi meno difficile da muovere.

Carlo