COME
Dedalo ONE: è il nostro primo progetto in assoluto, e speriamo sia il primo di una lunga serie.
Come ogni progetto che si rispetti, è buona consuetudine partire dalle fondamenta, e le nostre riguardano il problema principale: come volare? In questi primi post non parleremo nè di materiali nè di soluzioni tecnologiche, ma solo di teoria (che non fa mai male dopotutto)…..perciò se siete curiosi di vedere i primi passi concreti dovrete attendere un pò! Dopotutto Dedalo ONE sarà il nostro trampolino di lancio e lo scopo sarà appunto quello di mettere a punto un mezzo efficiente e sicuro per il trasporto della strumentazione scientifica.
Archimede in una foto scattata da un passante greco pochi secondi dopo la sua famosa scoperta : "Il principio di Archimede immagine presa da http://express.howstuffworks.com/express-submarine2.htm
Sebbene può apparire banale, i nostri studi sono cominciati dalla Legge di Archimede (un corpo immerso in un fluido riceve da questo una spinta verticale dal basso verso l’alto uguale per intensità al peso del volume di fluido spostato), e con alcuni semplici passaggi siamo arrivati a trovare la condizione necessaria
affinchè un certo carico di un certo peso possa volare grazie ad un pallone aerostatico avente certe dimensioni e contenente elio.
Ci teniamo a precisare che si tratta di stime, tutti i valori sono stati arrotondati!
La massa del carico deve includere anche quella del pallone aerostatico e di tutti gli elementi che compongono il sistema, escluso l’elio. La forma del pallone aerostatico è approssimata ad una sfera perfetta, sebbene il pallone candidato all’acquisto sia leggermente allungato verso il
basso(a breve il nome del rivenditore). Ci tornerà utile un’altra tabella con i volumi, per quando dovremo acquistare l’elio (molto più sicuro dell’idrogeno).
Massa carico (kg) Raggio minimo pallone (m)
0.000000 0.000000
0.100000 0.285581
0.200000 0.359809
0.300000 0.411879
0.400000 0.453331
Formula fisica di Archimede
0.500000 0.488336
0.600000 0.518935
0.700000 0.546297
0.800000 0.571162
0.900000 0.594032
1.000000 0.615265
1.100000 0.635126
1.200000 0.653817
1.300000 0.671496
1.400000 0.688291
1.500000 0.704303
1.600000 0.719619
1.700000 0.734309
1.800000 0.748434
1.900000 0.762045
2.000000 0.775186
2.100000 0.787896
2.200000 0.800209
2.300000 0.812154
2.400000 0.823758
2.500000 0.835044
2.600000 0.846032
2.700000 0.856743
2.800000 0.867192
2.900000 0.877395
3.000000 0.887366
Ecco infine una utile spiegazione del principio di Archimede:
Come fate a far salire il palone aerostatico alla quota prestabilita e farlo fermare li ? Un’idea potrebbe essere quelle di mettere una valvola all’imboccatura del pallone e una volta arrivato alla quota prestabilita(o in prossimità di essa) far uscire un po di elio in modo da far diminuire il volume del pallone e rendere la spinta di archimede uguale alla forza peso. A questo punto la valvola si può chiudere e il pallone rimane li….
Altra idea:per verificare che la teoria conferma la pratica potete fare delle misurazioni in acqua mettendo nel pallone l’aria, calcolate i nuovi valori per questa situazione e vedete se confermano le misurazioni.Potete fare le misurazioni in piscina, basta che sia abbastanza profonda. L’idea che mi era venuta all’inizo era quella di usare un gas meno costoso dell’elio con densità quasi uguale o di poco diversa, ma non so se esiste un gas tale quindi forse è meglio l’idea dell’acqua….
Ciao fisicorel!
La nostra prima idea è stata proprio quella di utilizzare una valvola automatica che potesse dosare in maniera precisa la fuoriuscita di elio. Tuttavia, la cosa richiederebbe troppo tempo e soprattutto denaro per la progettazione. Abbiamo perciò pensato ad un secondo metodo, quello del Pallone Guida, molto più semplice che ci impegneremo a mostrare al prossimo post. E’ un metodo semplicissimo, nulla di speciale! Dedalo One sarà dedicato quasi esclusivamente alla verifica di questo sistema.