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 Le frecce volano... come e perchè... 
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ariecchemi!!!
Colgo l'occasione per ringraziare hi ha postato le figure "storiche"... mi sono convinto che se di una cosa vengono spiegate le radici e l'evoluzione "storica", essa risulti motlo più comprensibile...

Perciò volevo andare ancora più amonte di MAON... e chiedermi... Cosa è la velocità, cosa è la massa e cosa è l'accelerazione?
Sei abelinato, mi chiederete... Be, no... Infatti il primo a rendersene conto (dopo almeno 2000 anni passati a filofeggiareci in giro) e' stato Galileo.
Bene.. in un noto passo in cui normalmente venogono riconosciute le definizioni di quello che ancora oggi chiamiamo "sistema di riferimento Galileiano" , il Nostro immagina di essere sottocoperta di una nave (CON MARE CALMO E POCO VENTO, AGGIUNGO IO) e dichiare che "con nessun esperimento sarebbe stato possibile dimostrare se la nave fosse "ferma" o si stesse "muovendo" " ...
Quindi deriviamo un acosa simpatica... la velocità (qualunque cosa essa sia) e' relativa all'osservatore. Ma in effetti cosa è? E' "quanto spazio percorro in un certo tempo" Se siamo sulla nostra nave e guardiamo un lumacone camminare verso prua possiamo misurare una volta al minuto quanta strada ha fatto .. e dire " mezzo metro ogni minuto...." Allo stesso modo un osservatore sulla terra obietta "si ma la nave stava avanzando a un nodo e mezzo" (mare calmo... poco vento..) e quindi il lumacone ha fatto più strada...
E hanno ragione tutti e due...
Se volessimo fare misure più precise, dovremo prendere le distanze ad intervalli molto più fitti... ocni mezzo minuto.. ogni secondo (per un lumacone ogni secondo ce ne cresce) ... e via a scendere. Questa operazione Newton e Leibniz la chiamarono "differenziazione" o "derivazione" . Tecnicamente si chiama "derivata dello spazio rispetto al tempo"

(MAGIN,visto che figata.. nenache un numero e ti ho spiegato le derivate... vedrai quando arrivo agli integrali...)


02/10/2011, 20:01
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:shock: ti avverto, Luca, tra poco mi perdi... (non sono mai stato un mostro in matematica :oops: )


... però fin qui ho capito, nè 8-)


02/10/2011, 20:16
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aristotele384-322 a.c. aveva una sua teoria:
“Inoltre i proiettili si muovono ancora, benché non li tocchi più colui che l’ha lanciati e
si muovono... perché l’aria, spinta, spinge a sua volta con un moto più veloce di quello
spostamento del corpo spinto in virtù del quale il corpo stesso viene spostato verso il
proprio luogo.”


in parole povere l'aria spostata dalla punta rientra in coda e sospinge la freccia


02/10/2011, 20:42
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La massa e' quello che pesa ...

Eh si.. magari...

Si puo' vedere la massa in due modi... Uno lo aveva già visto Galileo , l'altro lo ha trovato Newton...

Primo punto di vista... (Il buon Galileo) che lega indissolubilmente la massa a quello che chiamiamo "Forza" .
Diciamo che staimo osservando un forza all'opera ogni qual volta vediamo un corpo che varia la sua velocità (non vale il viceversa... spesso vediamo corpi che manengono una velocità costante solo applicando una forza (es. quando andiamo in bicicletta) ma ciò perchè stiamo "bilanciando" altre forze (gli attriti delle ruote , dell'aria etc.) ).

Proviamo ora a dare una baccicola ad una gretta o ad un paracarro. La gretta schizzerà via... il paracarro be... povero pollice... Quindi possiamo dire che la MASSA conta parecchio, a parità di forza applicata, sul risultato finale di "variazione di velocità". Tra parentesi, la "variazione di velocità" e' quello che viene tecnicamente chiamato "accelerazione" (quanto varia la velocità in un certo tempo , ovvero, come visto prima, la "derivata della velocità rispetto al tempo" ).

Quanto visto sopra si esprime comunemete con una semplice equazione : F=ma (Scusa MAGIN... e anche GORTHAN)...
Che vuol dire semplicemente che maggiore e' la massa, minore dovrà essere l'accelerazione , a parità di forza applicata....

Volete vedere il secondo punto di vista? E' quello trovato da Newton... Quando gli cadde la mela in testa....
Le masse si "attirano" tra di loro, esercitando una certa forza.... Tale forza e' proporzionale alle masse in gioco (ad es. la Terra da una parte ed il nostro paracarro-o la gretta- dall'altra) . Notate che la forza e' la stessa identica : la terra tira la gretta con la forza di un paio di grammi, ma anche la gretta tira la Terra... con la stessa forza.

E ora ...Attenzione Attenzione ... Magilla Gorilla .... le masse di Gelileo e quelle di Newton .... Sono la stessa cosa....

E possiamo andare avanti (la prossima serata...)

Luca

P.S. La massa di Galileo si chiama "massa inerziale" , quella di Newton si chiama "massa gravitazionale".
E NON C'E' NESSUNA RAGIONE TEORICA CHE NE IMPONGA L'UGUAGLIANZA. Però si misura e si trova che sono ugulai ... fino all'ultimo decimale misurato fino ad ora...

Ciao
Luca


02/10/2011, 21:05
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Iscritto il: 26/02/2011, 11:43
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molto chiaro.

poco prima di aristotele anche Zenone aveva una sua teoria sul volo della freccia:

"Una freccia in volo è sempre ferma. Se lo spazio fosse percorso da una freccia, allora sarebbe possibile dividere questo spazio in tante parti corrispondenti esattamente alla lunghezza della freccia. In ognuna di queste estensioni la freccia occuperebbe uno spazio uguale a se stessa. Ma è impossibile che una cosa si muova all'interno di uno spazio uguale a sé, perché non avrebbe il posto in cui andare, quindi la freccia non può attraversare lo spazio".489-431


02/10/2011, 21:13
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Località: Genova - Prata Veituriorum
Zeonone, seguace di Parmeinde (L'ESSERE unico e immobile) ... Io ho sempre preferito Eraclito (Panta Rei ... Tutto Scorre) ... E poi... povero Zenone... nella matematica, per cose evidentemente erronee c'e' la pratica del controesempio ... "Scusa Zenone... stai un pò li fermo"... " ecco, come vedete nel cotroesempio, Zenone e' rimasto chiaramente trafitto della freccia e.... ops...." )

Ciaoooo
Luca


02/10/2011, 21:22
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Iscritto il: 13/01/2011, 21:44
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Località: Flavia Plumbia
Si parla di aerei, eccomi qui, e scusate per le formule matematiche.
Quando un aereo vola, le forze in gioco sono essenzialmente due, la portanza e la resistenza
La portanza (in Inglese Lift, quindi indicata dalla lettera L) è data dalla formula
L = 1/2 CL d S V^2
dove
CL è il coefficiente di portanza che deriva dalla forma del profilo alare e dall'angolo di attacco (l'angolo tra il profilo alare e la direzione del moto)
d è la densità dell'aria
S la superficie alare
V la velocità (^2 al quadrato)
La portanza è la forza che permette all'aereo di stare in aria e che si contrappone al suo peso.

La resistenza (D Drag), in modo simile alla portanza è data da
D = 1/2 CD d S V^2
L'unica differenza con la precedente formula è il coefficiente di resistenza CD in luogo del CL.
La resistenza è la forza che si oppone al moto dell'aereo ed è equilibrata dalla spinta del motore.
Interessante notare che il coefficiente di resistenza CD è dato dalla somma di diversi coefficienti, tra cui il coefficiente di forma e il coefficiente di resistenza indotta (indotta dalla portanza).
Il coefficiente di forma dipende dalla forma del corpo, es. un mattone ha un coefficiente di forma più elevato rispetto ad un fuso; il coefficiente di resistenza indotta dipende dalla portanza, più è elevato il coefficiente di portanza, più aumenta la resistenza all'avanzamento.

Detto questo, possiamo già fare delle considerazioni arcieristiche, in particolare riguardo agli impennaggi.
Più gli impennaggi sono grandi, più la superficie S delle due formule aumenta, probabilmente l'angolo di attacco (angolo tra l'impennaggio e la direzione della freccia) non è elevato, quindi anche il CL non sarà elevato, la portanza non sarà quindi in gado di influenzare più di tanto la traiettoria della la freccia, a ciò si aggiunge il fatto che essendo le tre alette simmetriche, almeno una avrà portanza negativa, e la somma delle tre, bene o male, dovrebbe equilibrarsi quindi, presumo, che la dimensione dell'impennaggio non sia tale da dare un sostentamento alla freccia tale aumentarne la durata del volo.
Inoltre, essendo la portanza applicata sulle alette, in coda e quindi dietro il baricentro, la portanza tende ad alzare la coda e abbassare la punta alla freccia, quindi sembrerebbe che la portanza diminuisca la gittata più che aumentarla.

Dal punto di vista della resistenza, il coefficiente di forma che rimane costante, poi, indipendentemente che la portanza sia positiva (verso l'alto) o negativa (verso il basso), abbiamo il contributo del coefficiente di resistenza indotta, che è sempre in direzione opposta al moto. Quindi, più gli impennaggi sono grandi, maggiore è la resistenza e minore è la gittata.
Questo spiega perché, a parità di velocità d’uscita e massa della freccia, una freccia con impennaggio piccolo ha una gittata maggiore di una con impennaggio grosso.

Lo scopo dell’impennaggio sembrerebbe quindi solo il mantenere rettilinea la traiettoria della freccia e, in caso di inclinazione lungo l’asse o, utilizzando alette “destre” o “sinistre” , provocare una rotazione della freccia sul suo asse che ne aumenta la stabilità.

Se non dovessimo aver necessità di stabilizzare la traiettoria per colpire un bersaglio, probabilmente una freccia senza impennaggi sarebbe più efficiente, perché dissiperebbe minore energia durante il volo, e avrebbe una maggiore gittata. Questo è avvalorato dal fatto che per il tiro di gittata utilizziamo impennaggi piccoli, si potrebbe provare anche ad avere un riscontro sperimentale su quanto appena detto provando un tiro comparativo con una freccia senza impennaggi.

Cosa ne dite, vi sembra sensato quello che ho esposto ?
Ciao Giorgio


02/10/2011, 21:50
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Località: Roccabruna-Marchesato di Saluzzo
A ben vedere la peregrina idea di Nitopi e sommessamente di Maon, ha dato origine a una bella discussione!
grazie Luca :D


02/10/2011, 22:57
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Iscritto il: 27/07/2010, 9:00
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bene, ci sono periti aeronautici, fisici, balistici e ignoranti curiosi (io) ... tutto quello che serve per affrontare adeguatamente l'argomento.

Cita:
Se non dovessimo aver necessità di stabilizzare la traiettoria per colpire un bersaglio, probabilmente una freccia senza impennaggi sarebbe più efficiente, perché dissiperebbe minore energia durante il volo, e avrebbe una maggiore gittata. Questo è avvalorato dal fatto che per il tiro di gittata utilizziamo impennaggi piccoli, si potrebbe provare anche ad avere un riscontro sperimentale su quanto appena detto provando un tiro comparativo con una freccia senza impennaggi.


Cita:
nei fatti una freccia con impennaggio abbondante stabilizza prima il volo ma ne rallenta la velocità facendola cadere prima.per contro alette troppo piccole in rapporto alle dimensioni e peso della freccia non riescono a stabilizzarla bene nella parte iniziale del volo. la freccià "scoderà" e anche questo causa perdita di velocità e riduce la durata del volo.


un proiettile di arma da fuoco non ha bisogno di alette per stabilizzarne la traiettoria, una freccia o una V2 si. questo è un quesito interessante.
paradosso dell'arcere e sgancio a parte nel caso della freccia, forse è dovuto anche alle dimensioni e alla forma allungata che, nell'aria, forniscono superficie sufficiente per cui l'aria le spinge di qua o di la? una sfera d'acciaio lanciata da una frombola non ne ha bisogno, le bombe di mortaio si ad esempio.
ciao


03/10/2011, 9:11
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che ci sia una relazione tra la massa il peso e forma del proietto e la velocità con cui si muove nell'aria? probabilmente se una freccia avesse una velocità iniziale sufficientemente elevata forse non avrebbe bisogno di alette.

o forse il contrario?


03/10/2011, 9:47
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