PRESSIONE: si definisce come il rapporto tra la forza F, che agisce perpendicolarmente su una superficie S, e la superficie stessa.
Dove:
La PRESSIONE si misura in:
Conversione importante:
1 bar = 10^5 Pa = 100.000 Pa
Dalla formula inversa della pressione, ricaviamo che una forza nasce dal prodotto di una pressione per una superficie. Questo e il principio alla base della nascita della Portanza.
ATTENZIONE!!
La PORTANZA e una FORZA.
La DIFFERENZA DI PRESSIONE FRA VENTRE E DORSO DELL'ALA, moltiplicata per la superficie sulla quale essa agisce, determina la nascita di questa forza.
La forma dell'ala e progettata in modo che, quando il velivolo e in volo, l'aria si muove piu velocemente sulla superficie superiore (dorso) che non su quella inferiore (ventre).
Si crea una differenza di pressione e quindi una forza risultante verticale che spinge l'ala verso l'alto.
IMPORTANTE!!
La forza risultante si chiama PORTANZA DELL'ALA ed e:
La portanza, in pratica, sostiene il peso dell'aereo.
| Zona | Velocita aria | Pressione | Effetto |
|---|---|---|---|
| Dorso (sopra) | V3 (alta) | Bassa | DEPRESSIONE |
| Ventre (sotto) | V2 (bassa) | Alta | SOVRAPRESSIONE |
Ricordando il teorema di Bernoulli: dove la velocita aumenta, la pressione diminuisce.
Relazione velocita: V3 > V1 > V2
Dove V1 e la velocita del flusso indisturbato, V3 la velocita sul dorso e V2 la velocita sul ventre.
Nota: Tale differenza di pressione genera anche una particolare resistenza al movimento, detta RESISTENZA INDOTTA (che vedremo nella prossima dispensa).
DISTRIBUZIONE DELLA PORTANZA:
| 2/3 della PORTANZA | si genera PER DEPRESSIONE (sul dorso) |
| 1/3 della PORTANZA | si genera PER SOVRAPRESSIONE (sul ventre) |
Questo significa che la maggior parte della portanza e generata dalla depressione dorsale (zona superiore dell'ala), dove l'aria scorre piu velocemente creando una "aspirazione" verso l'alto.
La portanza P e quindi la componente della Forza Aerodinamica F sempre ortogonale alla direzione del moto e all'asse trasversale dell'aereo.
| Componente | Direzione | Simbolo |
|---|---|---|
| Portanza | Perpendicolare alla direzione del moto | P |
| Resistenza | Parallela e opposta alla direzione del moto | R |
| Risultante Aerodinamica | Somma vettoriale di P e R | F |
Il vento relativo e sempre opposto alla direzione del moto dell'ala. La portanza e perpendicolare al vento relativo.
| Concetto | Descrizione |
|---|---|
| Pressione | p = F / S (misurata in Pa o bar) |
| Portanza | Forza generata dalla differenza di pressione dorso/ventre |
| Depressione dorsale | Genera 2/3 della portanza |
| Sovrapressione ventrale | Genera 1/3 della portanza |
| Direzione portanza | Perpendicolare al vento relativo |
| 1 bar | = 10^5 Pa = 100.000 Pascal |