Il
principio di sostentazione dei dirigibili e delle mongolfiere
Il
loro principio di sostentamento non è altro che il "Principio di
Archimede", il quale è alla base dell'aerostatica. Testualmente il
principio dice che: "un corpo riceve una spinta verso l'alto pari
al peso del volume di fluido spostato dal corpo stesso". Questa
spinta potrà essere inferiore, uguale o maggiore del peso del corpo.
Nel terzo caso il corpo potrà sollevarsi verso l'alto. Con parole più
semplici, si può dire che una mongolfiera, nel suo
movimento,
sposta un certo volume di aria fredda. Approssimando l'intera mongolfiera
ad una sfera, si ha che la mongolfiera sposta una sfera di aria fredda di
uguali dimensioni. Ora secondo il Principio di Archimede, la mongolfiera
riceve una spinta verso l'alto pari al perso della sfera di aria fredda
che ha spostato. Ora se la mongolfiera contiene aria fredda, la spinta che
riceve verso l'alto è uguale al peso della mongolfiera stessa (poichè la
sfera di aria fredda spostata ha le stesse dimensioni della
sfera-mongolfiera). Un discorso diverso si ha invece se la mongolfiera
contiene dei gas più
leggeri
dell'aria fredda, come ad esempio sono l'aria calda, l'elio, e
l'infiammabile idrogeno (purtroppo la storia ricorda la tragedia del
dirigibile Zeppelin Hiddimburg, incendiatosi a New York). In questo
caso, il peso della sfera di aria calda, o di elio, o di idrogeno, è
minore del peso dell'uguale sfera di aria fredda spostata. Si ha perciò
che la spinta rivolta verso l'alto è maggiore del peso della
sfera-mongolfiera. Questa situazione permette il sollevarsi della
mongolfiera. Il medesimo discorso, in campo aeronautico vale per i
dirigibili. Originariamente il principio di Archimede (matematico di
Siracusa, vissuto prima di Cristo) era stato formulato per gli studi di
galleggiamento delle navi. In questo caso il fluido spostato è l'acqua,
mentre quello meno pesante che prende il posto dell'acqua è l'aria. Lo
stesso funzionamento dei sommergibili si basa sul Principio di
Archimede..
Ing.
Massimiliano Ghielmetti; docente di Aerotecnica
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