Volare o cadere? Questo e’ il dilemma

Se chiedessimo a Galileo Galilei cosa succederebbe se lasciassimo cadere una mela ed una foglia da un albero, lui ci direbbe che – in teoria – le due cadrebbero allo stesso modo, toccando il suolo contemporaneamente. Questo perche’ l’accelerazione di gravita’ non dipende dal peso del corpo che cade, ma soltanto dalla sua altezza.
Tuttavia quello che osserviamo e’ molto diverso: la foglia scendera’ lentamente, cullata dall’aria, mentre la mela cadra’ in un istante. Dovremmo per questo dire al buon Galileo che aveva del tutto torto? La risposta e’ ovviamente no.


La ragione per cui la foglia non cade allo stesso modo della mela si trova nel Principio di Bernoulli. Questo principio ci dice che tanto piu’ un fluido – come puo’ essere l’aria – scorre lentamente, tanto piu’ alta e’ la sua pressione. La stessa ragione per cui se tappassimo un tubo in cui scorre l’acqua, aumenteremo anche la pressione al suo interno.
Durante la caduta della mela, l’aria gli scorre attorno circa allo stesso modo, la pressione sara’ quindi costante attorno alla mela e la caduta non sara’ molto frenata. Ma quando a cadere e’ una foglia, l’aria sotto la foglia si comprime e rallenta. In questo modo la pressione dell’aria sotto la foglia agisce come sostegno, mantenendola in aria piu’ a lungo come se fosse un piccolo paracadute.
Lo stesso principio e’ alla base del volo, sia degli aerei che degli uccelli. La geometria delle ali e’ costruita in modo tale che la velocita’ dell’aria che scorre al di sopra dell’ala sia piu’ elevata di quella al di sotto. In questo modo la pressione sotto l’ala sara’ maggiore di quella sopra ed in grado di fornire abbastanza sostegno da permettere il volo.
E se invece togliessimo l’aria? Il celebre fisico e conduttore Brian Cox ce lo mostra in un video trasmesso dalla BBC, facendo cadere contemporaneamente un mazzo di piume ed una palla. Nella prima prova le piume atterrano molto piu’ lentamente della palla, per via della resistenza dell’aria. Nel secondo caso, tutta l’aria viene eliminata dalla stanza e l’esperimento viene ripetuto. A questo punto le piume e la palla cadono esattamente allo stesso momento, proprio come avrebbe voluto Galileo.
Il fascino di queste immagini, oltretutto, ci ricorda come anche le leggi piu’ banali possano ancora emozionare persino gli scienziati piu’ all’avanguardia, come quelli dell’NASA.

[AS]