Fisica 0: coppia...

[gpc]

Lo so, lo so, è roba da fisica 0, ma non ricordo le formule e non ho tempo per cercarle, per cui se mi date un aiutino mi farebbe molto piacere...
Mi potreste calcolare (e dire come lo calcolate) la coppia generata su una lastra piana larga 30cm e lunga 50 (ma la lunghezza dovrebbe essere ininfluente), incernierata al centro, ossia a 15 centimetri dal bordo (quindi problema simmetrico), inclinata di 16° rispetto ad un flusso d'aria che si muove con una velocità di 35m/s? In Kg/cm, possibilmente... grazie...

[gpc]

[misterx]

praticamente la pala di un'elica ?

[gpc]

Originariamente inviato da misterx

praticamente la pala di un'elica ?

No...
Un profilo alare simmetrico in una galleria del vento...
Ma... il risultato?

[gpc]

Beh, tutti ad aiutare Xenom e nessun più per me?

[TXFW]

Se la piastra fosse rettangolare e il perno esattamente al centro, potresti considerare piuttosto grossolanamente la pressione esercitata dall'aria sulla parte di piastra sotto il perno uguale a quella esercitata sopra, per cui, se lo scopo fosse tenere la piastra in posizione non servirebbe una forza enorme (un attuatore con una riduzione adeguata).

In realta' hai un profilo alare, per cui anche la portanza assume una sua IMportanza. Se il centro di portanza non e' sul perno il calcolo diventa piu' complicato.

Comunque, trascurando la portanza........

L'aria esercita sulla piastra una pressione (newton/metroquadro).

Con la velocita' dell'aria calcoli la pressione su una superficie a 90 gradi rispetto al moto (tabelle di un pitot boom, senza stare tanto a far calcoli, oppure formula di Bernoulli se vuoi farti male).
Ti servirebbero anche pressione e temperatura, ma puoi assumerle standard utilizzando le tabelle.
Per una superficie inclinata utilizzi la trigonometria.

Mi sembra di capire che non ti interessi un valore precisissimo, per cui anziche' perderti a trovare il vero centro di pressione, tira le diagonali delle due semisuperfici sopra e sotto il perno e considera l'intersezione delle semidiagonali come centro di pressione. Li' applichi la forza dovuta all'aria (pressione x superficie).
La coppia e' quella roba li' moltiplicata per il braccio, cioe' la distanza tra il punto appena trovato e il perno.

La differenza tra le due coppie e' il valore che ti interessa.
Calcoli il valore e poi lo butti via perche' scopri che in realta' il perno e' messo male e la portanza ha un contributo pesante sulla coppia

[gpc]

Hm, credo di aver capito...
Per caso sai anche dove trovarle queste tabelle?
Grazie

[TXFW]

Ehm..... su Google.

Comunque ti passo qualche formula.

Risolvendo l'equazione di Bernoulli la pressione dinamica q (in newton al metroquadro) e': q = 1/2 x p x V2
dove p (vorrebbe essere rho) e' la densita' dell'aria in kg/metrocubo
e V2 e' la velocita' al quadrato (velocita' in metri al secondo).

Dovresti tenere conto anche di viscosita' e compressibilita', ma sotto 10.000 piedi e 250 nodi te ne freghi adeguatamente, per cui assumi rho costante.

Si tratta di calcolare rho.

p = P / (R x T)

dove P e' la pressione statica in ettopascal, R e' la costante dei gas che vale 2.87 e T e' la temperatura in Kelvin.

Se fai i conti per ISA standard, ovvero livello del mare (1013 hPa) e 288K (15C), rho vale 1.225 kg/metrocubo.

Un aumento di temperatura di 15 gradi (30C, 303K), che e' un altro valore tipico, riduce il valore a 1.165, una riduzione notevole.

Non mi aspetto che tu abbia a che fare con quote variabili, ma potrebbe variare la temperatura. Potresti scriverti una tabella per diverse temperature.

Credo ci sia tutto.....

Edit: ho trovato questa tabella: http://142.26.194.131/aerodynamics1/...ISA_Table.html
Le unita' di misura sono oscene, ma puoi trovare utile la prima e la seconda colonna, col rapporto tra il rho standard e il rho a diverse quote (in piedi, naturalmente ).
Attenzione che, trattandosi di una tabella ISA standard a diverse quote, varia anche la temperatura, come deve essere. Ti serve solo per avere un'idea.

[gpc]

Oh grazie mille, appena ho un po' di tempo libero provo a vedere cosa mi salta fuori...

[stbarlet]

R nn è 8.31

[evelon]

Originariamente inviato da gpc

Lo so, lo so, è roba da fisica 0, ma non ricordo le formule e non ho tempo per cercarle, per cui se mi date un aiutino mi farebbe molto piacere...
Mi potreste calcolare (e dire come lo calcolate) la coppia generata su una lastra piana larga 30cm e lunga 50 (ma la lunghezza dovrebbe essere ininfluente), incernierata al centro, ossia a 15 centimetri dal bordo (quindi problema simmetrico), inclinata di 16° rispetto ad un flusso d'aria che si muove con una velocità di 35m/s? In Kg/cm, possibilmente... grazie...

'azzo stai facendo??

Un aeroplano quadrato??

[gpc]

Originariamente inviato da evelon

'azzo stai facendo??

Un aeroplano quadrato??

No, è un problema a margine per la tesi.
Comunque ho visto che gli unici che aiutano in questo forum sono gli ingegneri, i fisici sono un branco di scansafatiche...

[TXFW]

Originariamente inviato da stbarlet

R nn è 8.31

R0 (Rzero), costante universale.

R e' R0 fratto u (mu - massa molare) e per l'aria R = 287, pero' sopra ho messo a numeratore la pressione in hPa anziche' in Pa (perche' comunque almeno in aeronautica ti danno sempre la pressione in hPa, che assomigliano tanto ai millibar), quindi devo dividere per 100 anche il denominatore. Per comodita' ho diviso R, conservato T e evitato un /100 da qualche parte.

[evelon]

Originariamente inviato da gpc

No, è un problema a margine per la tesi.
Comunque ho visto che gli unici che aiutano in questo forum sono gli ingegneri, i fisici sono un branco di scansafatiche...

Comunque ho visto che gli unici che chiedono aiuto in questo forum sono gli ingegneri, i fisici non ne hanno mai bisogno

[TXFW]

Fanno solo parole?

[evelon]

Originariamente inviato da TXFW

Fanno solo parole?

Il nostro mestiere è produrre tante teorie astruse ed incomprensibili, tanto poi ai problemi pratici ci pensano gli ingegneri.....