In una lezione precedente si era esaminata l'origine fisica della portanza aerodinamica. Per poter dare una formula analitica alla portanza aerodinamica, è però stato necessario effettuare una constatazione sul fenomeno che da origine alla portanza aerodinamica. Tale constatazione consiste in una esperienza pratica indicata come "Effetto Magnus". L'Effetto Magnus considera una sfera investita da una corrente di fluido aria (ossia una sfera che possiede una certa velocità rispetto all'aria) ed esamina i comportamenti che essa assume quando non è in rotazione su sé stessa e quando invece è in rotazione. Nel primo caso la traiettoria della sfera è rettilinea, mentre nel secondo caso la sua traiettoria viene deviata e descrive un percorso curvo. L'origine di tale comportamento risiede nella 

traslatoria ed una rotatoria, dovuta al trascinamento nella rotazione della sfera.  Queste due componenti si sommano algebricamente. Se la sfera possiede una rotazione oraria, sopra la sfera le componenti si sommano, mentre sotto si sottraggono (vedi lavagna). L'opposto accade se la sfera avesse una rotazione in senso antiorario. Si ha quindi che V1 > V2, e quindi di conseguenza (vedi lezione sull'origine fisica della portanza aerodinamica) P1 < P2. Sulla superficie superiore della sfera vi è quindi una depressione. La sfera viene quindi aspirata verso l'alto. Si genera cioè una forza (ossia una portanza aerodinamica) applicata alla sfera e rivolta verso l'alto. Questa forza devia la traiettoria della sfera verso l'alto. Se viceversa la sfera non fosse in rotazione, tutto ciò non accadrebbe. E' questo il fenomeno che permette di dare il cosiddetto "effetto" al pallone da calcio o alla palla da baseball. L'esperienza insegna infatti che nei calci di punizione, per ottenere un tiro ad "effetto", ossia con una traiettoria curva, è necessario imprimere non solo un movimento traslatorio al pallone, ma anche una rotazione su sé stesso. Tornando al discorso prettamente aerodinamico, l'Effetto Magnus ha insegnato che quando si ha una portanza aerodinamica, l'aria che investe il corpo possiede due differenti componenti di velocità: una componente traslatoria ed una componente rotatoria. Se viene mancare la componente rotatoria, non si ha la generazione di portanza aerodinamica. Questa considerazione vale anche quando il corpo investito dall'aria è un profilo alare. Questa ammissione che l'aria deve possedere due differenti componenti di velocità, ha permesso ai matematici Kutta e Joukowski la determinazione della formula che permette il calcolo del valore della portanza aerodinamica (vedi lezione sulla formulazione analitica della portanza aerodinamica).

Ing. Massimiliano Ghielmetti;  docente di Aerotecnica

Per eventuali domande ed approfondimenti, scrivere a ghielmetti.m@lightairplanes1.com

Indice delle lezioni dell'ingegnere

Gennaio 2006

09/01/06: profili laminari NACA a sei cifre

05/01/06: profili NACA

02/01/06: principio di sostentamento dei dirigibili e delle mongolfiere

Dicembre 2005

31/12/05: aerodinamica della pallina da golf

29/12/05: definizione di lunghezza di decollo

27/12/05: interpretazione circolatoria della portanza aerodinamica

23/12/05: sostentazione aerodinamica ed aerostatica

16/12/05: curva coefficiente di resistenza  Cd - coefficiente di portanza CL

15/12/05: perchè un'automobile con una buona aerodinamica ha un consumo più contenuto?

14/12/05: curva coefficiente di portanza  CL - angolo di incidenza alfa

13/12/05: lo stallo

12/12/05: problematiche dell'ala a freccia negativa

10/12/05: caratteristiche aerodinamiche dell'ala a freccia

01/12/05: caratteristiche aerodinamiche delle piante alari

Novembre 2005

30/11/05: formulazione analitica della portanza aerodinamica

29/11/05: origine della portanza aerodinamica

28/11/05: formulazione analitica della resistenza aerodinamica

27/11/05: la resistenza aerodinamica di interferenza

26/11/05: la resistenza aerodinamica indotta

25/11/05: lo strato limite

24/11/05: resistenza aerodinamica di attrito

23/11/05: resistenza aerodinamica di forma o di scia

22/11/05: origine della resistenza aerodinamica