Forze agenti su un aereo in virata

[telemaster]

uhm... ok.
lasciamo stare i discorsi con i momenti e concentriamoci sulle forze. Il disegno postato mette in evidenza una cosa fondamentale: l'aereo è schematizzato come un punto.
Le prestazioni in manovra dipendono dalla potenza disponibile. In manovra a causa del fattore di carico, la potenza necessaria è maggiore rispetto al volo rettilineo uniforme.
purtroppo per poter dire come avviene la virata, bisogna far uso della matematica, c'è poco da fare.
Fai ha scritto le formule che regolano la virata. Lasciando perdere dimostrazioni varie, si arriva a definire il raggio di virata.
il raggio dipende proporzionalemnte dalla velocità (con il suo esponente) e inversamente dal fattore di carico (con il suo esponente).
Se il fattore di carico è costante e la velocità anche, il raggio di virata è costante.
come fai a dire se il fattore di carico è costante? se mantieni in virata SEMPRE lo stesso angolo di rollio, il fattore di carico rimane costante.

Quindi riassumendo si ha che: se la velocità, il fattore di carico, quindi angolo di rollio, sono costanti, il raggio è costante.

rimane la quota. Come ho detto poco sopra, il volo in manovra dipende dalla potenza disponibile (la potenza del motore) poichè la potenza necessaria è funzione del fattore di carico.
Se aumenta il fattore di carico, aumenta la potenza necessaria e quindi devi avere un motore sempre più potente se vuoi portare a termine la manovra.
Si dimostra anche qui che dato un motore (una potenza), e una velocità per effettuare una VIRATA CORRETTA, ovvero senza perdita di quota, si può trovare il fattore di carico massimo affichè l'aereo riesca a compiere la manovra.
quindi se soddisfi quest'ultima condizione, puoi avere una virata a velocità, quota e raggio costante.

a voi la palla

In risposta a EHSTIKATZI.....post nr. 19.
In rosso citazione, in blu risposte.
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il Momento di una forza è una grandezza vettoriale che non richiede la presenza di un corpo per esistere.

Si !…ma ciò che a noi interessa è l’effetto che il momento produce sul nostro aereo e in tutti gli altri casi pratici.

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La presenza dei momenti non può prescindere dall'esistenza di Forze,ma bisogna ricordare che ci può essere un Momento risultante anche quando la Risultante delle forze è nulla ,vedasi il caso di una coppia di forze.
Nel caso ci fossero dubbi,ricordo che una coppia di forze è costituita da 2 forze che abbiano la stessa direzione ed intensità ,ma verso opposto e distanti tra loro una certa distanza b.
Il momento della coppia vale F*b ,ma la risultante delle forze è ovviamente nulla.

Ribadisco che senza forze in gioco non può esistere momento.
Ricordo che due Forze si annullano solo quando esse agiscono sulla stessa retta d’azione, logicamente aventi verso opposto e pari intensità,….quindi è un caso non consono al “momento di coppia” da te citato, ove le forze non agiscono fra loro ma agiscono rispetto ad un punto di riferimento…. (penso che qui il discorso si allarghi anche al principio della LEVA).

-----------------
Sono andato a rileggere la tua spiegazione sulla scomposizione delle forze agenti in virata e sono rimasto del mio parere.
Se ne hai voglia e tempo,anche se si capisce che hai perso la verve che avevi all'inizio,mi piacerebbe vedere un tuo schema di scomposizione ,come quello presentato da altri.

La “verve” , come tu dici, è sempre con me….credo anche ora.
Comunque ho trovato tempo e voglia per disegnare uno schema esemplificativo riguardante le Forze in virata.

Saluti………..Depron

[QuietStorm]

mmmhhh... non mi hai convinto...

La forza peso è sempre e comunque rivolta verso il basso... cosa sarebbe questo fantomatico "effetto piano inclinato"? Non c'è niente che sostenga l'ala se non il suo effetto aerodinamico che genera portanza.
Se intendi comparare questo caso con quello di una biglia che rotola da un piano inclinato, ti sbagli.
In quel caso una parte della forza peso viene trasformata PER REAZIONE del piano inclinato in un movimento di avanzamento, ma solo perché c'è un sistema rigido e immobile che sostiene la biglia e reagisce alla sua forza peso.

Qui l'unico vettore forza che si sposta è quello della portanza, sempre perpendicolare al piano alare, ragion per cui il rollio (e l'aumento dell'incidenza dell'ala, trascurata nel tuo schema) scompone il vettore portanza riducendone la componente verticale, l'unica che si opppone al peso.
Da qui la necessità di maggior potenza del motore per sostenere la velocità di volo.

Ciao!

[telemaster]

Originalmente inviato da Depron

In risposta a EHSTIKATZI.....post nr. 19.
In rosso citazione, in blu risposte.
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il Momento di una forza è una grandezza vettoriale che non richiede la presenza di un corpo per esistere.

Si !…ma ciò che a noi interessa è l’effetto che il momento produce sul nostro aereo e in tutti gli altri casi pratici.

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La presenza dei momenti non può prescindere dall'esistenza di Forze,ma bisogna ricordare che ci può essere un Momento risultante anche quando la Risultante delle forze è nulla ,vedasi il caso di una coppia di forze.
Nel caso ci fossero dubbi,ricordo che una coppia di forze è costituita da 2 forze che abbiano la stessa direzione ed intensità ,ma verso opposto e distanti tra loro una certa distanza b.
Il momento della coppia vale F*b ,ma la risultante delle forze è ovviamente nulla.

Ribadisco che senza forze in gioco non può esistere momento.
Ricordo che due Forze si annullano solo quando esse agiscono sulla stessa retta d’azione, logicamente aventi verso opposto e pari intensità,….quindi è un caso non consono al “momento di coppia” da te citato, ove le forze non agiscono fra loro ma agiscono rispetto ad un punto di riferimento…. (penso che qui il discorso si allarghi anche al principio della LEVA).

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Sono andato a rileggere la tua spiegazione sulla scomposizione delle forze agenti in virata e sono rimasto del mio parere.
Se ne hai voglia e tempo,anche se si capisce che hai perso la verve che avevi all'inizio,mi piacerebbe vedere un tuo schema di scomposizione ,come quello presentato da altri.

La “verve” , come tu dici, è sempre con me….credo anche ora.
Comunque ho trovato tempo e voglia per disegnare uno schema esemplificativo riguardante le Forze in virata.

Saluti………..Depron

none!!!!!!!!
non puoi scomporre così le forze (per lo meno a me hanno insegnato in un altro modo...).
La forza che permette la virata è la componente centripeta della portanza, ovvero la proiezione in orizzontale della portanza e non quel vettore inclinato che hai disegnato.
e poi... il peso è sempre diretto verso il basso...

[Ehstìkatzi]

Scomposizione e delle Forze e determinazione della risultante.
Nel disegno a sinistra una scomposizione secondo le direzioni classiche.
Notare l'esistenza della Fc che non è mai comparsa nei tuoi discorsi.
Il poligono delle forze si chiude e questo significa che la risultante è nulla e che il corpo è in equilibrio.
Nel disegno a destra una scomposizione fatta secondo le direzioni da te scelte, con le grandezze da te indicate,con l'aggiunta della Fc da te dimenticata.
Si vede come il poligono non si chiude,questo significa che il corpo non è in equilibrio e quindi che non è possibile una virata a parametri costanti.
Se poi si trascura la Fc allora la situazione peggiora ancora.

[Raviator]

Le forze ognuno le può scomporre come più gli piace, l'importante é che i sistemi di forze di partenza e di arrivo siano equivalenti.
Lo schema proposto da sloper_marco é chiaro perchè alla fine rimane solo la forza centripeta, in quello di Depron non si capisce un caxxo perché rimangono delle forze che puntano da tutte le parti, che però sommate darebbero ancora la sola forza centripeta, ammesso che per la portanza sia stato scelto il giusto valore che mantiene il velivolo a quota costante.

[sloper_marco]

Originalmente inviato da Depron

Comunque ho trovato tempo e voglia per disegnare uno schema esemplificativo riguardante le Forze in virata.

Ancora non riesco a convincermi dell'esistenza (reale, non semplicemente virtuale) di quella che tu chiami Componente del peso opposta alla portanza (F2a). Quindi la elimino. E, per par condicio, elimino anche le componenti Verticale ed Orizzontale della Portanza (che secondo me esistono davvero, esattamente come esistono le componenti Verticale ed Orizzontale della forza generata da un piano inclinato sulla biglia degli esempi precedenti, ma le elimino lo stesso, va'..).
E rifaccio il tuo schema (vedi icona allegata). E guarda un po' che succede. Raggiungo lo stesso tuo risultato, ovvero ottengo la forza F2b, non controbilanciata da nessun'altra forza e, pertanto, responsabile dell'accelerazione dell'aereo in direzione F2b.
Non è proprio una virata, è una ...scivolata d'ala destinata ad evolvere in una spirale dagli esiti fatali, ma lasciamo stare. L'importante è che ho ottenuto un cambio di direzione, ovvero un'accelerazione, senza ricorrere a diminuzioni di inesistenti forze peso apparenti , o essermi inventato altre cose strane, ma avendo semplicemente "ruotato" il vettore Portanza. Allo stesso modo in cui ottengo un'accelerazione ogni volta che in un sistema di forze in equilibrio cambio semplicemente direzione a una delle forze.
Così è più semplice e a me piace di più...

Originalmente inviato da QuietStorm

mmmhhh... non mi hai convinto...

La forza peso è sempre e comunque rivolta verso il basso... cosa sarebbe questo fantomatico "effetto piano inclinato"? Non c'è niente che sostenga l'ala se non il suo effetto aerodinamico che genera portanza.
Se intendi comparare questo caso con quello di una biglia che rotola da un piano inclinato, ti sbagli.
In quel caso una parte della forza peso viene trasformata PER REAZIONE del piano inclinato in un movimento di avanzamento, ma solo perché c'è un sistema rigido e immobile che sostiene la biglia e reagisce alla sua forza peso.

Qui l'unico vettore forza che si sposta è quello della portanza, sempre perpendicolare al piano alare, ragion per cui il rollio (e l'aumento dell'incidenza dell'ala, trascurata nel tuo schema) scompone il vettore portanza riducendone la componente verticale, l'unica che si opppone al peso.
Da qui la necessità di maggior potenza del motore per sostenere la velocità di volo.
Ciao!

Ti rispondo.
Devi supporre che la Portanza è definibile come figlia di uno “stato fisico” (apparente) con cui un fluido in velocità interagisce con un solido.
In velocità avviene che l’aria si presenta al solido come se fosse più densa rispetto alla reale densità in quiete e man mano che aumenta la velocità così aumenta la sua “apparente” densità vista dal solido, addirittura da addivenire durissima (iperdensa) a velocità supersoniche e oltre.
Quindi un aereo si sostiene in aria perché la sua ALA poggia su un verosimile tappeto duro fatto di aria,… capace di esercitare una “reazione vincolare” (Portanza)… ed in caso di virata il tappeto diventa inclinato…..Ecco dunque la similitudine fisica col “piano inclinato”.
Poi,… se la pallina sul piano inclinato rotola verso il basso, così l’ala scivola verso il basso (è solo questione del tipo di attrito, ma le forze sono le stesse).

Un’altra importante questione è quella di credere -“erroneamente”- che l’uso del piano di quota (cabra) aumenti l’incidenza alare……ciò non è assolutamente vero!!!….. Ma di questo avremo modo di parlarne !

Ciao…….Depron

Originalmente inviato da Ehstìkatzi

Si vede come il poligono non si chiude,questo significa che il corpo non è in equilibrio e quindi che non è possibile una virata a parametri costanti.
Se poi si trascura la Fc allora la situazione peggiora ancora.

Io non ho mai sostenuto la possibilità di ottenere una Virata a parametri
costanti !!
L'ho scritto e l'ho pure disegnato !

Saluti........Depron

[Ehstìkatzi]

Originalmente inviato da Depron

Io non ho mai sostenuto la possibilità di ottenere una Virata a parametri
costanti !!
L'ho scritto e l'ho pure disegnato !

Saluti........Depron

Credevo che la possibilità di ottenere una virata a parametri costanti fosse fuori discussione.
Oppure tutte le virate devono essere in scivolata ?
E che succede se un poligono funicolare non si chiude ?