Η Φυσική του Χαρταετού

Η Φυσική του Χαρταετού

National Air and Space Museum – By Mike Hulslander

Ελεύθερη Μετάφραση: Τίνα Νάντσου

Όταν αφήνουμε έναν χαρταετό να υψωθεί στον ουρανό, δεν πετά απλώς από τύχη. Πίσω από την όμορφη αυτή εικόνα κρύβονται οι τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις της πτήσης, οι ίδιες που επηρεάζουν κάθε ιπτάμενο αντικείμενο — από ένα απλό χαρταετό μέχρι ένα αεροπλάνο.

Οι 4 Δυνάμεις της Πτήσης

Άντωση (Lift) – Η ανοδική δύναμη που σπρώχνει τον χαρταετό προς τα πάνω.

Βάρος (Weight) – Η δύναμη της βαρύτητας που τον τραβά προς τα κάτω.

Ώση (Thrust) – Στην περίπτωση του χαρταετού, προέρχεται από τον άνεμο που τον σπρώχνει προς τα εμπρός.

Αντίσταση (Drag) – Η δύναμη που αντιστέκεται στην κίνηση μέσα στον αέρα.

Για να πετά σταθερά ένας χαρταετός, αυτές οι τέσσερις δυνάμεις πρέπει να βρίσκονται σε ισορροπία.

Πώς δημιουργείται η Άντωση;

Η άντωση δημιουργείται από τη διαφορά πίεσης του αέρα πάνω και κάτω από τον χαρταετό.

Οι χαρταετοί έχουν τέτοιο σχήμα και τέτοια κλίση ώστε:

Ο αέρας που περνά πάνω από την επιφάνειά τους κινείται πιο γρήγορα.

Ο αέρας που περνά κάτω κινείται πιο αργά.

Τον 18ο αιώνα, ο Ελβετός μαθηματικός Daniel Bernoulli διατύπωσε την αρχή ότι η πίεση ενός ρευστού μειώνεται όταν η ταχύτητά του αυξάνεται.

Έτσι:

Πιο γρήγορος αέρας πάνω ➜ μικρότερη πίεση

Πιο αργός αέρας κάτω ➜ μεγαλύτερη πίεση

Η διαφορά αυτή δημιουργεί μια ανοδική δύναμη που σηκώνει τον χαρταετό ψηλά στον ουρανό.

Η Ισορροπία είναι το Κλειδί

Για να παραμείνει ο χαρταετός στον αέρα χωρίς να πέφτει ή να παρασύρεται ανεξέλεγκτα, οι δυνάμεις πρέπει να ισορροπούν:

Η άντωση πρέπει να εξισορροπεί το βάρος.

Η ώση του ανέμου πρέπει να εξισορροπεί την αντίσταση.

Όταν αυτό συμβεί, τότε ο χαρταετός «στέκεται» στον ουρανό με σταθερότητα και χάρη.

Κάθε φορά λοιπόν που βλέπουμε έναν χαρταετό να πετά την Καθαρά Δευτέρα ή σε μια ανοιξιάτικη μέρα με αέρα, βλέπουμε στην πράξη τη φυσική να ζωντανεύει.

Πηγή: National Air and Space Museum