Il volo degli uccelli - stsbc

Il volo degli uccelli
più un largo e pesante rivolo che cade ai nostri piedi, ma un getto molto più veloce che zampilla
lontano. Ciò è una conseguenza della conservazione della massa: visto che l’acqua è incomprimibile
se dimezzo la sezione del tubo in cui scorre la velocità è costretta al raddoppio per ristabilire
l’equilibrio della costante. In una strettoia qualsiasi avviene esattamente la stessa cosa, a sezione
minore corrisponde velocità maggiore. Questo è molto importante, perché ci permette di affermare
che un fluido più veloce di un altro avrà pressione minore.
A dimostrazione di ciò, prendiamo la situazione v2 > v1 e inseriamo queste velocità nell’equazione
di Bernoulli: otteniamo
1 2
1 2
ρ v 2 + ρgy2
+ pd
= ρv1
+ ρgy1
+ p
2
2
Per semplicità esaminiamo una strettoia posta in orizzontale, quindi con y1 = y2 = 0. Otteniamo
1 2 1 2
ρ v 2 + pd
= ρv1
+ p
2
2
Siccome la densità ρ del fluido è costante, l’unico altro parametro che potrebbe compensare lo
squilibrio dato dalle diverse velocità è la pressione p. Da questa uguaglianza possiamo trarre la
conclusione generale che più la velocità di un fluido è alta, più la sua pressione dovrà essere
minore. A sostegno di questa tesi ci sono anche gli esperimenti portati avanti da Giovanni Battista
Venturi (Reggio Emilia, 1746 – Reggio Emilia, 1822).
Immagine 2: Effetto Venturi
Nella figura 2 possiamo ben vedere come la velocità del fluido sia strettamente correlata con la sua
velocità. Nel caso specifico preso in considerazione risulta ovvio che la superficie S1 = S2, ne
consegue che le velocità v1 e v2 sono uguali. Per quanto già dimostrato, nei punti 1 e 3 avremo la
stessa pressione in grado di sollevare il fluido alla stessa altezza h, ma come la velocità è costretta a
subire un aumento nel punto 2 è evidente che la pressione scema, situando così h2 a un nuovo
livello, più basso degli altri 2.
Queste relazioni sulla dinamica dei fluidi stanno alla base degli studi di aerodinamica, in quanto sia
la morfologia di un’ala di un volatile, sia la sezione di quella di un aeroplano (peraltro non molto
differenti tra loro), hanno un disegno ben preciso.
s
s
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