Curiosità e legge fisica...

[cico140976]

Al lavoro stiamo discutendo con i colleghi di un fenomeno che è stato osservato da alcuni di noi.

Lo spunto dato dal collega è questo:

Se mettete un bicchiere o un qualsiasi altro oggetto sul tavolino del sedile di fronte a voi su un aereo mentre vira, questo non cade ma resta dov'è, anche se l'aereo è inclinato! Ho provato anche con un bicchiere pieno d'acqua apposta, ma non cade! Teoricamente l'oggetto dovrebbe cadere visto che l'aereo è inclinato mentre vira...

Abbiamo quindi una ridda di pareri differenti e le più svariate spiegazioni pseudotecniche e pseudoscientifiche.

Voi cosa ne pensate? Esperti e non? Tutto ciò risponde al vero?

(Scusate la discussione particolare, ma qui al lavoro stiamo trascendendo!!!! )

Grazie mille a tutti in anticipo!

[lorann]

detta brutalmente senza entrare in formule e dimostrazioni è un banale effetto della forza centrifuga

sicuramente qualcuno saprà darvi spiegazioni più esaurienti

[tartan]

Per lo stesso motivo per cui i passeggeri non cadono dalle poltrone.

[Maxx]

detta brutalmente senza entrare in formule e dimostrazioni è un banale effetto della forza centrifuga

sicuramente qualcuno saprà darvi spiegazioni più esaurienti

Se la virata è centrifugata! Non è sempre vero che il bicchiere non cade. O meglio: non è sempre vero che il bicchiere non scivola sul tavolino, anzi!!

[Slowly]

Teoricamente l'oggetto dovrebbe cadere visto che l'aereo è inclinato mentre vira...[/i]

Assolutamente no!!!

Allora anche ogni motociclista dovrebbe cadere mentre piega?

Ogni ciclista?
Perchè non cadono come accadrebbe se invece fossero fermi?

Ecco, quella è la stessa identica forza che tiene l'acqua nel bicchiere.

[tartan]

Perché in una moto con il sidecar, se si gira dalla parte del sidecar il passeggero deve sporgersi?

[Luke3]

Santa forza centrifuga
E' lo stesso motivo per cui durante una virata a 60° invece di scivolare lateralmente vieni spinto nel tuo sedile con una forza di 2G. Se volete posso reperire il grafico dove fa vedere l'aumento del fattore di carico in relazione all'angolo di inclinazione della virata

[cico140976]

Santa forza centrifuga
E' lo stesso motivo per cui durante una virata a 60° invece di scivolare lateralmente vieni spinto nel tuo sedile con una forza di 2G. Se volete posso reperire il grafico dove fa vedere l'aumento del fattore di carico in relazione all'angolo di inclinazione della virata

Grazie mille Luke!

E grazie a tutti!

[Maxx]

Santa forza centrifuga
E' lo stesso motivo per cui durante una virata a 60° invece di scivolare lateralmente vieni spinto nel tuo sedile con una forza di 2G. Se volete posso reperire il grafico dove fa vedere l'aumento del fattore di carico in relazione all'angolo di inclinazione della virata

Luca, vogliamo parlare della forza centrifuga e dell'assenza di peso in orbita?

[Slowly]

Perché in una moto con il sidecar, se si gira dalla parte del sidecar il passeggero deve sporgersi?

Ma tu un mezzo normale no eh?

[marcopolo]

Secondo me, vediamo se riesco a spiegarmi...
L'aereo vira verso sinistra quindi il tavolino si inclina. Ora per inerzia il bicchiere tenderebba ad andare dritto, per farlo girare significa che il tavolino deve imprimere al bicchiere un forza verso sinistra necessaria per farlo girare.
Abbiamo detto che il bicchiere tenderebbe ad andare dritto, per cadere dal tavolino il bicchiere dovrebbe discendere il tavolino verso sinistra, proprio la direzione in cui non vuole andare perchè significherebbe ruotare ancora piu velocemente.
E quindi ragionevole pensare che fino ad una certa inclinazione il bicchiere non cada.
E' altresi possibile che se la virata è troppo veloce il bicchiere risalga il tavolino e cada dalla parte opposta. (Anche se non credo che la struttura di un liner sopporterebbe l'accelerazione)

Comunque pensando alla forza centrifuga si riesce a immaginare il prolema abbastanza semplicemente.
Però complimenti per aver notato questa cosa. La prossima volta che salgo su un aereo non potrò esimermi dal provarla.

[Maxx]

Secondo me, vediamo se riesco a spiegarmi...
L'aereo vira verso sinistra quindi il tavolino si inclina. Ora per inerzia il bicchiere tenderebba ad andare dritto, per farlo girare significa che il tavolino deve imprimere al bicchiere un forza verso sinistra necessaria per farlo girare.
Abbiamo detto che il bicchiere tenderebbe ad andare dritto, per cadere dal tavolino il bicchiere dovrebbe discendere il tavolino verso sinistra, proprio la direzione in cui non vuole andare perchè significherebbe ruotare ancora piu velocemente.
E quindi ragionevole pensare che fino ad una certa inclinazione il bicchiere non cada.
E' altresi possibile che se la virata è troppo veloce il bicchiere risalga il tavolino e cada dalla parte opposta. (Anche se non credo che la struttura di un liner sopporterebbe l'accelerazione)

Comunque pensando alla forza centrifuga si riesce a immaginare il prolema abbastanza semplicemente.
Però complimenti per aver notato questa cosa. La prossima volta che salgo su un aereo non potrò esimermi dal provarla.

Occhio ai pantaloni però!! Il caffè scotta sugli aerei!!!

[87Nemesis87]

secondo il mio parere, durante la virata di un velivolo, se corretta, le forze in gioco mantengono in equilibrio il corpo, in questo caso il bicchiere in esame.
...se ci mettiamo sul sistema di riferimento del bicchiere durante la virata abbiamo:

in condizioni normali la forza peso P che viene equilibrata dalla normale N
in condizioni di virata, poichè abbiamo una massa che tende a scendere quindi una accelerazione, si aggiunge la forza di inerzia che in questo caso viene chiamata forza centrifuga e quindi abbiamo le forze che si riequilibrano come nel disegno da me allegato. La componente orizzontale della forza centrifuga è uguale alla componente orizzontale della forza peso e quindi evita che il bicchiere scenda.

p.s. probabilmente ho sbagliato qualcosa, se è così ditemi dove che sono interessato anche io a sapere come funziona (le lunghezze dei vettori non sono esatti, comunque i moduli devono essere tali che la loro somma sia nulla)

[marcopolo]

Occhio ai pantaloni però!! Il caffè scotta sugli aerei!!!

Hai ragione!!! Proverò con un qualche tipo di succo di frutta, non scotta e lascia la traccia per poter documentare l'esperimento in caso di fallimento

[Luke3]

Visto che avevo il Trebbi sottomano ho trovato velocemente tutti i grafici.
Intanto ecco il diagramma delle forze che agiscono sull'aeroplano durante una virata


E il grafico con l'aumento del fattore di carico in relazione all'angolo di inclinazione. Come si vede, la relazione è esponenziale.


Questo grafico è utilissimo per calcolare la velocità di stallo in manovra o "accellerated stall". Basta moltiplicare la velocità di stallo nella configurazione attuale per la radice quadrata del fattore di carico a cui si andrà incontro durante la manovra, in questo caso una virata

Disagrammi da: Rizzardo Trebbi - Teoria del Volo

Luca, vogliamo parlare della forza centrifuga e dell'assenza di peso in orbita?

Eh bhe, li è una bella caduta libera

[neutrinomu]

Basta, avete già detto tutto voi! E fatemi fare almeno il mio lavoro!

[cico140976]

Basta, avete già detto tutto voi! E fatemi fare almeno il mio lavoro!

Facci facci!!!! Lieti di ascoltarla!

[Carletto]

Visto che avevo il Trebbi sottomano ho trovato velocemente tutti i grafici.
Intanto ecco il diagramma delle forze che agiscono sull'aeroplano durante una virata

[/img]

Disagrammi da: Rizzardo Trebbi - Teoria del Volo

Salve, questo e` il mio primo messaggio (forse il secondo, ma l'altro era essenzialmente una prova).

Stavo cercando in rete informazioni su come fa un aereo a girare e sono capitato su questo forum, trovando questo grafico.

Come fa a girare un aereo se tutte le forze, come si capisce dalla figura, si compensano? Se tutte le forze si compensano non dovrebbe andare diritto?

Grazie!

[vihai]

E il grafico con l'aumento del fattore di carico in relazione all'angolo di inclinazione. Come si vede, la relazione è esponenziale.

Esponenziale o magari iperbolica?

[IVWP]

ma soprattutto, dopo tutta questa grande discussione sulla forza centrifuga, andate a leggere questo recentissimo topic

http://www.md80.it/bbforum/viewtopic.php?f=61&t=28402

[noone]

Visto che avevo il Trebbi sottomano ho trovato velocemente tutti i grafici.
Intanto ecco il diagramma delle forze che agiscono sull'aeroplano durante una virata

[/img]

Disagrammi da: Rizzardo Trebbi - Teoria del Volo

Salve, questo e` il mio primo messaggio (forse il secondo, ma l'altro era essenzialmente una prova).

Stavo cercando in rete informazioni su come fa un aereo a girare e sono capitato su questo forum, trovando questo grafico.

Come fa a girare un aereo se tutte le forze, come si capisce dalla figura, si compensano? Se tutte le forze si compensano non dovrebbe andare diritto?

Grazie!

Ciao e benvenuto!
In quel grafico puoi vedere la componente PO che è la forza che fa virare l'aereo: durante le virate trasformi una parte della portanza in una componente orizzontale che cambia la tua direzione... le forze si devono bilanciare altrimenti la componente verticale cambierebbe e laereo scenderebbe.. per tale motivo il fattore di carico nelle virate aumenta (a 60° è il doppio)
Just my two cent
Vanni

[Carletto]

In quel grafico puoi vedere la componente PO che è la forza che fa virare l'aereo: durante le virate trasformi una parte della portanza in una componente orizzontale che cambia la tua direzione...

Mi sembrava di averla capita cosi`, grazie per la conferma.

le forze si devono bilanciare altrimenti la componente verticale cambierebbe e laereo scenderebbe..

Certo, l'aereo non deve salire o scendere e quindi le forze verticali devono essere bilanciate, cosi` non accelera in su o in giu`. Quello che non capisco e` la forza FC (e poi di conseguenza PA). Se FC bilancia PO, l'aereo va dritto (almeno mi pare di ricordare cosi` il principio di inerzia di Galileo), mentre fare una curva richiede una accelerazione.

Grazie!

[vihai]

mentre fare una curva richiede una accelerazione.

Dipende dal sistema di riferimento

Quel diagramma delle forze è rappresentato nel sistema di riferimento solidale all'aereo (infatti c'è la forza centrifuga).

Se ti sposti in un sistema di riferimento solidale alla massa d'aria, vedrai che la componente orizzontale della portanza è una forza centripeta che accelera il tuo velivolo lungo una circonferenza.

[Carletto]

Grazie per le spiegazioni!

Quel diagramma delle forze è rappresentato nel sistema di riferimento solidale all'aereo (infatti c'è la forza centrifuga).

Se ti sposti in un sistema di riferimento solidale alla massa d'aria, vedrai che la componente orizzontale della portanza è una forza centripeta che accelera il tuo velivolo lungo una circonferenza.

Ma sul disegno devono essere rappresentate contemporaneamente sia PO che FC? Da come è disegnata FC sembra chee arrivi da fuori dell'aereo e sia applicata all'aereo, alla stessa stregua di PO.

[vihai]

Ma sul disegno devono essere rappresentate contemporaneamente sia PO che FC? Da come è disegnata FC sembra chee arrivi da fuori dell'aereo e sia applicata all'aereo, alla stessa stregua di PO.

PO è la componente orizzontale della portanza.
FC è la forza centrifuga che nel sistema di riferimento solidale all'aereo si oppone alla portanza.

Se invece guardi tutto da fuori, non c'è la forza centrifuga, c'è solo la componente orizzontale della portanza, ed ecco che il tuo aereo curva.

Ciao,

[Zapotec]

Non è che dice così perchè in effetti visto il disegno e il diagramma delle forze l'aereo traslerebbe e non "girerebbe". Forse bisogna parlare anche del timone ? (e si torna al discorso della virata coordinata )

ciao !

[vihai]

Non è che dice così perchè in effetti visto il disegno e il diagramma delle forze l'aereo traslerebbe e non "girerebbe". Forse bisogna parlare anche del timone ? (e si torna al discorso della virata coordinata )

In una virata stabilizzata l'aereo si trova nel punto più stabile e "naturale" quando è nel letto del vento (pallina al centro). Tenerlo in questa posizione non richiede una forza né dal timone, né dalla deriva, infatti durante la virata il timone è al centro[1].

Se ipotizzassimo nullo l'effetto dell'imbardata inversa nell'ingresso in virata, dovremmo solo dare il momento angolare sull'asse d'imbardata per far ruotare l'aereo, ma è molto piccolo rispetto agli altri effetti tanto che basta ampiamente l'effetto bandiera della deriva (e solo all'ingresso).

Ciao,

[1] In realtà non è proprio vero, sugli alianti c'è una piccola tendenza ad aumentare l'inclinazione dovuta all'ala interna più lenta, quindi si compensa con un po' di barra esterna e di conseguenza un po' di piede esterno. Poca roba, comunque...

[Carletto]

Non è che dice così perchè in effetti visto il disegno e il diagramma delle forze l'aereo traslerebbe e non "girerebbe".

Non mi riferivo alla traslazione, era solo la curiosità di capire se era giusto disegnare insieme PO e FC. Da quanto avevo letto in altri post, mi ero fatto l'idea che non fosse giusto.
Vado a studiare un po' di fisica

Grazie!

[maksim]

-----------------------------------------------------------------------------

[Zapotec]

Non è che dice così perchè in effetti visto il disegno e il diagramma delle forze l'aereo traslerebbe e non "girerebbe".

Non mi riferivo alla traslazione, era solo la curiosità di capire se era giusto disegnare insieme PO e FC. Da quanto avevo letto in altri post, mi ero fatto l'idea che non fosse giusto.
Vado a studiare un po' di fisica

Grazie!

No, non dovrebbero finire sullo stesso disegno. Il disegno del Trebbi è "sbagliato" o per lo meno trae in inganno.
Unisce i diagrammi delle forze dei due riferimenti interessati (l'aereo e il trasportato), facendo inoltre intendere che Forza centrifuga e centripeta si debbano equilibrare (cosa che se accadesse farebbe andare dritto l'aereo).
Il diagramma corretto delle forze lo trovi sugli Oxford di cui ti allego immagine
ciao !

[AlphaSierra]

Teoricamente l'oggetto dovrebbe cadere visto che l'aereo è inclinato mentre vira...[/i]

Assolutamente no!!!

Allora anche ogni motociclista dovrebbe cadere mentre piega?

Ogni ciclista?
Perchè non cadono come accadrebbe se invece fossero fermi?

Ecco, quella è la stessa identica forza che tiene l'acqua nel bicchiere.

beh quello nella foto l'ha già fatto a quanto sembra

[tito]

E il grafico con l'aumento del fattore di carico in relazione all'angolo di inclinazione. Come si vede, la relazione è esponenziale.

Esponenziale o magari iperbolica?

1/cos ?

[Carletto]

E il grafico con l'aumento del fattore di carico in relazione all'angolo di inclinazione. Come si vede, la relazione è esponenziale.

Esponenziale o magari iperbolica?

1/cos ?

sec ?