Come creare e far volare l'aquilone fai-da-te perfetto usando la scienza

Quando la neve si scioglie è il momento di districare il vecchio rocchetto e insegnarlo a tuo figlio come far volare un aquilone. L'ingegneria degli aquiloni è un'antica tradizione di papà proprio come far volare gli aquiloni è un rito di passaggio. Ma questo non significa che tu abbia la minima idea di come farlo ed ecco la cattiva notizia: non lo capirai a meno che tu non abbia una solida base nell'aerodinamica. Le buone notizie? Le basi non sono troppo difficili da padroneggiare, anche se sei stato bocciato in fisica.

Ecco la scienza di cui hai bisogno per dominare il volo degli aquiloni in questa stagione:

Incontra le quattro forze

Stiamo superando noi stessi ma, una volta che il tuo kite è in aria, la seconda legge di Newton è come rimarrà in alto e salirà. Newton ci dice che tutti gli oggetti volanti sono soggetti a quattro forze-il peso (la forza che tira l'aquilone verso il basso), sollevamento (la forza che spinge l'aquilone verso l'alto), tensione (la tua forza che tira l'aquilone verso di te) e trascinamento (la forza del vento che spinge via l'aquilone). Quando queste forze sono perfettamente bilanciate (vita=peso; tension=drag), l'aquilone si libra in equilibrio. Quando la portanza domina il peso, l'aquilone sale. Quando la resistenza supera la tensione, l'aquilone accelera.

Quindi, che la tua avventura finisca o meno con un'umiliazione (e sborsando soldi per un nuovo aquilone), dipende interamente dal dare e avere tra queste quattro forze. Il tuo aquilone non volerà a meno che tu non superi il peso e la tensione e si schianterà nel momento in cui cadi vittima di queste due forze.

Le quattro fasi del volo

Dagli aeroplani ai razzi, tutto ciò che è in volo deve passare quattro fasi di volo (rilascio, lancio, salita e crociera). Il tuo kite non fa eccezione. Inizia la sua lotta contro la gravità con una sorta di fase combinata di rilascio e lancio, in cui l'aquilone deve generare abbastanza portanza per contrastare il proprio peso. Di solito non è troppo difficile: un aquilone ben progettato avrà una forma aerodinamica e un peso ridotto per cominciare, ma puoi aiutarlo aggiungendo velocità. E sì, questo significa convincere tuo figlio a correre con il tuo kite in una giornata meno ventosa per generare un sollevamento sufficiente.

La parte difficile è la salita e la fase di crociera. C'è, infatti, una scienza nel mantenere le corde dell'aquilone in quota. Un consiglio è quello di tirare la corda di tanto in tanto, perché questo aumenta la velocità del kite e aumenta la sua portanza, aiutandolo a salire oa mantenere una comoda crociera. Nelle mani di un dilettante, o quando tuo figlio richiede una svolta, l'equilibrio tra le quattro forze può essere disturbato. Ciò fa sì che l'aquilone si abbassi e rotei fino a quando non fissa il proprio equilibrio o si schianta.

Quindi cosa rende un grande aquilone e aquilone?

L'aquilone perfetto avrà una forma aerodinamica (per aumentare la resistenza) e un peso molto contenuto in modo che sia facile conquistare la fase di rilascio e lancio. Mantenere il tuo kite in arrampicata è una questione di aumentare la portanza (ottenuta meglio tirando strategicamente la corda). Mantenere un'altitudine di crociera è un atto di equilibrio tra le quattro forze, ma non impossibile da capire. Se il tuo kite sta discendendo, aggiungi l'ascensore. Se il tuo kite sta viaggiando troppo lateralmente, aggiungi tensione.

Ok, ma perché il mio aquilone ha bisogno di una coda?

La maggior parte dei produttori di aquiloni consiglia una coda tra due e 8 volte la lunghezza dell'aquilone. C'è una buona ragione per questo. La funzione principale della coda è quella di aggiungere stabilità al kite durante la fase di salita e crociera, aggiungendo peso e resistenza. Ma la stabilità può essere un'arma a doppio taglio. Prima di tutto, più stabilità significa meno manovrabilità: gli aerei da combattimento sono tradizionalmente piuttosto instabili, mentre il tuo Cessna medio è così stabile che praticamente vola da solo. Quindi, se speri di fare qualche mossa fantastica (o prova un po' di quella battaglia di aquiloni orientali) potresti volere meno coda o nessuna coda.

Anche se stai cercando un volo tranquillo, però, troppa coda può causare problemi. Perché ogni centimetro di coda contribuisce a un po' più di peso e resistenza, le due forze che impediscono al tuo aquilone di decollare. Una coda più lunga potrebbe significare che avrai bisogno di vento più forte o di un bambino più veloce per far volare il tuo aquilone in aria. In una parola, la coda aiuta l'aquilone a salire ea navigare, ma rende il lancio molto più complicato.

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