Animazioni di fluidodinamica
Dieci animazioni sui fluidi in movimento: l’acqua che accelera dove il tubo si stringe, la pressione che scende dove la velocità sale, il getto dal foro di un serbatoio, il sifone, il pallone che curva, l’ala che sostiene l’aereo, il miele che frena una pallina, il profilo parabolico nel tubo, il moto che diventa turbolento. Ognuna sta nella sua pagina: si apre, si muovono i cursori, e i numeri li calcola la scena.
La portata e l’equazione di continuità
Portata e continuità: dove il tubo si stringe, l’acqua accelera
L’acqua passa da un tubo largo a una strozzatura: le particelle accelerano, e lo stesso volume arancione si allunga.
Il teorema di Bernoulli
Il teorema di Bernoulli: velocità, pressione e quota
L’acqua scorre in un tubo che si stringe e sale: i tubicini mostrano la pressione, che cala dove l’acqua è più veloce o più in alto.
Il tubo di Venturi
Il tubo di Venturi: misurare la portata con due tubicini
Due tubicini, uno prima della strozzatura e uno dentro: il dislivello dell’acqua dice quanta ne passa.
La legge di Torricelli
La legge di Torricelli: il getto che esce da un serbatoio
Il serbatoio si svuota da un foro laterale: il getto esce con la velocità di un sasso caduto dal pelo dell’acqua, e si accorcia mentre il livello scende.
Il sifone
Il sifone: l’acqua che scavalca il bordo
Un tubo pieno d’acqua sale oltre il bordo della vasca e scende fino a un secchio più in basso: l’acqua esce da sola, finché il colmo non è troppo alto.
L’effetto Magnus
L’effetto Magnus: il cilindro che gira nel vento
Un cilindro che gira trascina l’aria: sopra va più veloce, sotto più lenta, e la differenza di pressione lo spinge di lato.
La portanza
La portanza di un’ala: perché un aereo vola
L’aria scorre attorno a un profilo alare: sopra corre, sotto rallenta. La portanza cresce con l’angolo d’attacco e con il quadrato della velocità.
L’attrito viscoso
La caduta in un fluido viscoso: la velocità limite
Una pallina d’acciaio cade in acqua, olio, glicerina o miele: accelera finché l’attrito del fluido non bilancia il peso.
Il moto laminare in un tubo
La legge di Poiseuille: il profilo a parabola
Un filo di colorante, dritto all’inizio, si piega a parabola: il fluido è fermo sulle pareti e più veloce al centro.
Il numero di Reynolds
Laminare o turbolento: l’esperimento di Reynolds
Un filo di colorante al centro di un tubo: a bassa velocità resta dritto, oltre un certo limite comincia a ondeggiare e si mescola a tutta l’acqua.
Come sono fatte. Tutto gira nel browser: nessun calcolo su un server, nessun dato raccolto, nessuna registrazione. Le linee di corrente attorno al cilindro e all’ala sono quelle esatte del flusso ideale (senza viscosità); quando il moto è troppo veloce o troppo lento per seguirlo, la scena lo rallenta o lo accelera e lo dice. p + ½ ρ v² + ρ g h = costante
Le scene si fermano da sole quando cambi scheda, e chi ha chiesto al sistema meno movimento le trova ferme, con il pulsante per avviarle.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
Percorsi personalizzati di Matematica e Fisica con un docente di ruolo: per capire il perché delle formule, non solo il come si applicano.