Sollevamento, trascinamento, peso e spinta sono tutte forze che interagiscono tra loro per determinare l'aerodinamica di un oggetto, ovvero il modo in cui si muove nell'aria. Mentre l'ascensore è la forza che deve superare il peso di un oggetto per sollevarlo da terra, la spinta deve vincere la forza di resistenza affinché l'oggetto si muova nell'aria.
Che cos'è la spinta?
Secondo la terza legge del moto di Newton, ogni azione ha una reazione uguale ma contraria. Quando la forza di spinta viene esercitata su un oggetto, provocherà la reazione uguale ma opposta di spostare l'oggetto attraverso l'aria. Un buon esempio di come funziona la spinta è un aereo in volo; la spinta è generata meccanicamente dalle eliche, che spingono l'aria all'indietro e provocano la reazione uguale ma contraria di avanzamento dell'aereo.
Cos'è il trascinamento?
Il trascinamento è la forza che spinge indietro un oggetto mentre cerca di muoversi nell'aria, facendolo rallentare. La quantità di trascinamento esercitata su un oggetto dipende dalle dimensioni e dalla forma dell'oggetto; un piccolo oggetto rotondo come una palla da baseball sperimenterà meno resistenza di un'auto grande e squadrata. La quantità di resistenza esercitata su un oggetto dipende anche dal mezzo attraverso il quale si muove; per esempio, è più facile muoversi nell'aria che nell'acqua.
In che modo la spinta influisce sull'aerodinamica?
Affinché la spinta possa spostare un oggetto in avanti, deve prima superare gli effetti della resistenza. Nel caso di un aeroplano, la resistenza è la forza esercitata sull'aereo dall'aria che sta spingendo. Se una spinta sufficiente viene generata meccanicamente dai motori dell'aereo, supererà la forza di trascinare e spingere l'aereo in avanti, consentendo alle ali di continuare a generare portanza e mantenere l'aereo in posizione cielo.
Spinta e Razzi
Un altro classico esempio di come la spinta influenzi l'aerodinamica sono i lanci di razzi. In questo caso, la pressione creata dalla combustione e dall'espulsione del carburante per razzi spinge il razzo verso l'alto, creando una spinta sufficiente per superare le forze di peso e trascinamento esercitate su di esso e lanciarlo in il cielo. Maggiore è la velocità con cui il carburante del razzo viene espulso dal razzo, maggiore sarà la forza che lo spingerà verso l'alto attraverso l'atmosfera.