VIROSBANDOMETRO

[charlieuniform]

Dopo diverse ore passate sul Trebbi provo a dare una MIA versione del funzionamento del virosbandometro. La richiesta sarebbe di confermare o correggere. GRAZIE.

In virata succede questo:

1. PORTANZA VERTICALE che si annulla con la FORZA PESO. Trascuriamole. L'aereo vira mantenendo la quota. Il problema è ridotto a 2 dimensioni.

2. Portanza orizzontale che costituisce l'accelerazione centripeta necessaria per virare.

3. La forza centrifuga, artificio matematico per spiegare lo spostamento degli oggetti non soggetti a forza centripeta in un sistema di riferimento non inerziale (esempio l'acqua in un secchio roteato, un passeggero su un autobus oppure la custodia degli occhiali sul cruscotto che casca di sotto in curva), in realtà non si applica all'aereo.

4. La portanza orizzontale non ha nessun effetto sull pallina in quanto è applicata sull'aereo e non sulla pallina che è svincolata dall'aereo stesso. Così come, d'altra parte, la custodia degli occhiali non subisce l'accelerazione centripeta data dal sistema sterzo-ruote, continua il suo moto rettilineo uniforme e cade dal cruscotto.

5. Sulla pallina in realtà agiscono soltanto 2 forze: la forza peso e la forza centrifuga (in realtà è l'inerzia che noi chiamiamo forza anche se non è proprio per niente una forza reale)

6. Se la risultante vettoriale della forza peso e della forza centrifuga sono normali al piano del seggiolino allora la virata è coordinata. Il pilota rimane bello tranquilli, l'accendino sul cruscotto non cade ed il te di Bob Hoover non esce dalla tazza.

[migue399]

sicuramente un'interpretazione molto originale...

[N757GF]

Dopo diverse ore passate sul Trebbi provo a dare una MIA versione del funzionamento del virosbandometro. La richiesta sarebbe di confermare o correggere. GRAZIE.

Finalmente uno che usa bene la fisica! Uno che sa distinguere fra forza centripeta (del sistema inerziale) e forza centrifuga (del sistema accelerato)... Evviva, allora c'e` speranza

Confermo quanto hai detto. Se poi vuoi posso fare un po' le pulci sulla terminologia, ma quanto hai detto e` ssotanzialmente giusto (e non so se l'autore del libro su cui hai studiato sa queste cose ).

Quello di cui hai parlato e` lo sbandometro, il virometro e` l'altro pezzo dello strumento.

[charlieuniform]

Beh, N757GF, quanto mi dici mi conforta. Ho passato alcune ore a cercare di ricondurre le mie reminescenze universitarie di Fisica I a quanto stavo leggendo sul Trebbi. Fin dal primo momento, però, quella portanza che si annullava con la forza centrifuga mi disturbava parecchio.

Poi dai picchia e mena, un paio di superscivolate durante la lezione di volo con attenta osservazione della pallina, qualche riflessione in più e sono arrivato ad una conclusione che mi convinceva abbastanza.

Però avevo bisogno della conferma di qualche vero esperto.

[Lesier]

Quindi intendi dire che la forza centrifuga annulla la forza peso?

Cioè, per intenderci, un bicchiere sul cockpit rimarrebbe fermo?

[charlieuniform]

Senz'altro! Guarda qui.



Riesce a versare il te anche a testa in giù

[filippo1974]

Ho passato alcune ore a cercare di ricondurre le mie reminescenze universitarie di Fisica I a quanto stavo leggendo sul Trebbi

Io trovo che la primissima parte di quel testo, dove vengono richiamati i concetti di matematica e fisica, sia a tratti parecchio divertente

Ciao
Filippo

[marcoferrario]

Senz'altro! Guarda qui.



Riesce a versare il te anche a testa in giù

Scioccante

[charlieuniform]

E' scioccante perché le curve alle quali siamo più abituati sono quelle in auto ovvero ad angolo di bank 0. Risultato siamo sempre in virata derapata.

Se potessimo curvare sulle curve paraboliche dei velodromi e quindi con angolo di bank opportuno non spareremmo sempre le sigarette e gli occhiali da sole in braccio alla moglie

Senz'altro! Guarda qui.



Riesce a versare il te anche a testa in giù

Scioccante

[Tixio]

E' scioccante perché le curve alle quali siamo più abituati sono quelle in auto ovvero ad angolo di bank 0. Risultato siamo sempre in virata derapata.

Oddio no, perchè sull'auto le ruote seguono fisicamente la traiettoria: le anteriori, ovvio, e le posteriori per le varie soluzioni di differenziale...in derapata con l'auto le ruote scivolano...

[Tixio]

Ehm, scusa....intendevi dire dal punto di vista fisico....già....oggi sono lievemente distrutto...scusate....

[charlieuniform]

Beh si, intendevo dire che quando curvo in auto la reazione degli oggetti e degli occupanti all'interno dell'auto è la stessa che si ha in un aereo in derapata, ovveo tendono ad andare verso l'esterno.

Però qualche dubbio ce l'ho. Mi viene da pensare che se faccio una derapata in macchina allora l'auto mi sfugge di sotto il sedere verso l'esterno. (giusto?).

Invece in aereo quando sono in derapata è il contrario; cioè sono gli oggetti (la pallina) ed il pilota che fuggono verso l'esterno.

Che ne pensate? Come si possono coniugare le 2 cose?

Sono 2 fenomeni diversi che hanno lo stesso nome?

Ehm, scusa....intendevi dire dal punto di vista fisico....già....oggi sono lievemente distrutto...scusate....

[N757GF]

Sono 2 fenomeni diversi che hanno lo stesso nome?

Si`, ma tanto l'auto non ha le ali e non c'e` pericolo di confondersi

[filippo1974]

Che ne pensate? Come si possono coniugare le 2 cose?

Provo a dare un'interpretazione fisica:

in auto, la forza centripeta necessaria per curvare viene fornita dai pneumatici per attrito con l'asfalto. All'interno dell'auto i passeggeri, che sono in un sistema di riferimento non inerziale, avvertono una forza apparente, la forza centrifuga, che tende a "tirarli" all'esterno della curva.

Quando il limite di aderenza dei pneumatici viene superato, l'auto che curva descrive un arco di circonferenza più ampio di quello desiderato e corrispodente alla massima forza di attrito sviluppabile dai pneumatici; a seconda di dove si piazza il baricentro dell'auto rispetto ai pneumatici che hanno meno aderenza, possiamo avere sottosterzo (i pneumatici anteriori hanno perso più aderenza, il muso dell'auto tende ad andare dritto) o sovrasterzo (sono i pneumatici posteriori che hanno perso aderenza, il posteriore dell'auto tende a scivolare verso l'esterno). Nel primo caso il raggio di curvatura aumenta ulteriormente, o al limite diviene infinito (l'auto va dritta) e gli occupanti percepiscono un brusco calo della forza centrifuga; nel secondo caso invece l'auto cambia direzione in modo repentino.

Nell'aereo, quando si imprime un angolo di rollio, viene a crearsi una componente della portanza diretta lateralmente, dalla parte della semiala che si è abbassata; parallelamente, rispetto al sistema di riferimento solidale con l'aereo compare una forza diretta anch'essa dalla parte della semiala che si è abbassata, in conseguenza del fatto che la forza peso non è più perpendicolare al piano orizzontale dell'aereo.

Possiamo avere tre situazioni: il raggio di virata è esattamente corrispondente a quello che dovrebbe essere in funzione della componente laterale della portanza che funge da forza centripeta, e la virata è coordinata; oppure, possiamo avere un raggio minore di quello che sarebbe lecito, a causa ad esempio di una eccessiva applicazione del timone di direzione che forza un raggio di virata più stretto: in questo caso si ha la derapata, e all'interno dell'aereo (sistema di riferimento non inerziale) la forza centrifuga non equilibra quella centripeta, essendo in eccesso: i passeggeri (e la pallina del virosbandometro) schizzano verso l'esterno della virata.

Oppure ancora, si può avere un raggio di virata troppo elevato (o al limite infinito, se l'aereo procede dritto) rispetto alla forza centripeta, ad esempio per un eccesso di uso del timone di direzione opposto al verso della virata: la componente centrifuga (vista dal sistema di riferimento solidale con l'aereo) è minore della componente laterale della portanza (o al limite è nulla); i passeggeri avvertono la componente di forza peso diretta dalla parte della semiala bassa, la pallina del virosbandometro schizza dalla parte della semiala bassa, l'aereo è in scivolata.

Ciao
Filippo

[charlieuniform]

Beh, la descrizione dei fenomeni mi sembra corretta però scusa non risponde alla domanda: perchè la virata derapata e la derapata in auto hanno lo stesso nome ma sembrano 2 fenomeni opposti?

Se a questo punto diamo per assodato che sono 2 fenomeni diversi con lo stesso nome, rimane il dubbio: "perché hanno lo stesso nome?".

Boh, forse un problema di traduzione dall'inglese?

Che ne pensate? Come si possono coniugare le 2 cose?

Provo a dare un'interpretazione fisica:

[filippo1974]

Hmmm...

la derapata in auto si ha quando "ti parte il didietro" e quindi l'auto stringe la curva.

La derapata in aereo si ha quando dai troppo timone e stringi il raggio di virata rispetto alla forza centripeta che fornisci con la portanza.

Direi che il punto di similitudine è lì: si tratta in ambo i casi di descrivere un arco di circonferenza più stretto di quello che sarebbe lecito per equilibrare le forze in gioco.

Forse messa così può convincere di più...?

Ciao
Filippo