Gli aeroplani volano grazie ai principi aerodinamici di portanza, resistenza, peso e spinta.
Sollevare
Le ali di un aereo sono progettate per creare portanza, la forza che si oppone alla gravità e mantiene l'aereo in aria. La portanza viene creata quando l'aria scorre sopra le ali e produce una differenza di pressione tra la parte superiore e inferiore dell'ala. L'aria che scorre sopra l'ala si muove più velocemente dell'aria che scorre sul fondo, creando un'area di pressione inferiore sopra l'ala. Questa differenza di pressione crea una forza verso l'alto, chiamata portanza.
La quantità di portanza generata da un'ala dipende da diversi fattori, tra cui la forma, le dimensioni e l'angolo di attacco dell'ala. La forma dell'ala è progettata per creare un flusso d'aria liscio e curvo sulla parte superiore dell'ala, mentre le dimensioni dell'ala determinano la quantità di aria che può spostare. L'angolo di attacco è l'angolo con il quale l'ala incontra l'aria in arrivo. Un angolo di attacco maggiore aumenta la portanza prodotta dall'ala, ma aumenta anche la resistenza.
Trascina
La resistenza è la forza che si oppone al movimento in avanti di un aereo. La resistenza è creata dall'attrito dell'aria contro la superficie dell'aereo, nonché dalla resistenza dell'aria al movimento dell'aereo attraverso di essa. La quantità di resistenza generata da un aereo dipende da diversi fattori, tra cui la forma, le dimensioni e la velocità dell'aereo. La forma di un aereo è progettata per ridurre al minimo la resistenza aerodinamica, mentre le sue dimensioni e velocità determinano la quantità di resistenza dell'aria che incontra.
Peso
Il peso di un aereo è la forza di gravità che spinge l'aereo verso la Terra. Il peso di un aereo è determinato dalla sua massa, ovvero dalla quantità di materia che contiene. La massa di un aereo può essere aumentata aggiungendo più passeggeri, merci o carburante.
spinta
La spinta è la forza che spinge un aereo in avanti. La spinta è creata dai motori dell'aereo, che bruciano carburante per produrre gas caldi che vengono espulsi dalla parte posteriore del motore. I gas espulsi creano una forza in avanti, detta spinta.
Le quattro forze del volo
Le quattro forze del volo – portanza, resistenza, peso e spinta – devono essere bilanciate affinché un aereo possa volare. La portanza deve essere maggiore del peso e la spinta deve essere maggiore della resistenza. Quando queste forze sono bilanciate, l’aereo volerà in uno stato stazionario.
Come decollano gli aeroplani
Per decollare, un aereo deve aumentare la velocità fino a quando la portanza generata dalle sue ali è maggiore del suo peso. Ciò si ottiene utilizzando i motori per produrre spinta. Quando l'aereo accelera, le ali generano più portanza e alla fine l'aereo si solleva da terra.
Come atterrano gli aeroplani
Per atterrare, un aereo deve ridurre la velocità finché la portanza generata dalle sue ali non è uguale al suo peso. Ciò si ottiene riducendo la potenza dei motori e utilizzando i freni per rallentare l'aereo. Quando l'aereo rallenta, le ali generano meno portanza e l'aereo alla fine scende a terra.
Aerei e il futuro
Gli aeroplani hanno rivoluzionato i trasporti e reso il mondo un posto più piccolo. Man mano che la tecnologia continua ad avanzare, gli aerei diventeranno ancora più efficienti e rispettosi dell’ambiente. In futuro, potremmo persino vedere aerei alimentati da fonti di energia rinnovabile, come l’energia solare o eolica.