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domenica 13 aprile 2008

Regole di selezione

Non è troppo chiaro il motivo per cui vale la regola di selezione deltaJ=+-1.
Infatti considerando solo le regole deltaL=+-1 e deltaS=0 si riesce cmq ad ottenere una transizione con ad esempio deltaJ=2. Infatti prendendo la transizione 2p1/2 -> 4d5/2 si ha che lo stato iniziale ha l=1 e s=1/2 e si somma vettorialmente ottenendo j=1/2. Mentre il secondo stato ha l=2 e s=1/2 sommati vettorialmente ottenendo j=5/2.
Dove sbaglio?
Buona domenica e buon vento, c.

giovedì 13 marzo 2008

Due piccoli giochini

Beh visto che siamo in tema vi propongo due piccoli esperimenti facili facili da poter fare senza troppa fatica:

Prendete un fon per capelli e una pallina da ping-pong.
Accendete il fon e mettetelo in verticale con il getto verso l'alto.
Ora poggiate la pallina sul getto. Dovrebbe riuscire a non cadere sul fon. (Se no cambiate fon!) Ma il bello deve ancora venire: Provate a spostare il fon verso destra o sinistra o avanti o indietro; basta che rimanga orientato verso l'alto.
E... magia! La pallina vi segue meglio della vostra ombra! ;)

Poi se non avete combinato sufficienti casini potete prendere un cucchiaino da te' ed avvicinarlo all'acqua che sta uscendo (in verticale verso il basso) da un rubinetto. Dovreste riuscire a vedere che il getto d'acqua viene deviato di un po verso il lato da dove viene il cucchiaino, e che esso stesso viene attirato sensibilmente verso il getto (actio est reactio)!

Buon divertimento!
buon vento, c.

martedì 26 febbraio 2008

Sul volo degli aerei

Carissimi,
eccomi finalmente, dopo una sessione di esami che sembrava non finisse piu'...
ed eccomi nella mia solita veste di colui che cerca di riportare un po' di attenzione su qualche fenomeno fisico...

voi direte, 'lo sanno tutti come vola un aereo, Bernoulli eccetera eccetera'
ma vi assicuro e' piu' interessante di quanto crediate! ;)

Allora, come vola un aereo?
Bernoulli, si diceva. Si e' vero che essendo la velocita' dell'aria, sulla parte superiore dell'ala, maggiore della velocita' dell'aria sulla parte inferiore, allora sulla parte superiore ci sara' meno pressione che sulla parte inferiore, da qui la portanza.

Ma la domanda e': preche' sopra l'aria va piu' veloce?

Sicuramente avrete sentito o letto, che essendo il profilo alare asimmetrico, il percorso che deve compiere l'aria sulla parte superiore dell'ala e' piu' lungo di quello sulla parte inferiore, e dovendo essere il tempo di percorrenza uguale per le particelle di aria sia sopra che sotto, allora sopra andra' piu' veloce.
Ma questa teoria e' palesemente falsa. Basta una semplice verifica sperimentale in galleria del vento per far vedere (eh si, vedere, con il fumo) che le particelle non si riincontrano affatto alla fine dell'ala come ipotizzava la teoria.

Si ipotizzo' allora che la maggiore velocita' fosse originata dall'effetto Venturi,
cioe' l'acqua che scorre in un tubo che viene stretto va piu' veloce, e si pensava che la 'gobba' dell'ala facesse da restringimento. Ma sopra mica c'e' un tappo! C'e' il cielo azzurro! Non regge.

Ebbene per non farla troppo lunga, cio' che governa il moto dei fluidi sono le equazioni di Navier-Stokes. Risolvendo numericamente tali equazioni in alcuni casi non troppo complicati si ricostruisce bene cio' che si osserva. (vedi il simulatore sul sito della nasa).
Per dare una spiegazione anche senza equazioni, ci si puo' immaginare la seguente situazione:
L'ala, per il suo profilo e per il suo angolo di incidenza, devia l'aria che le sta sopra verso il basso a causa di forze di adesione ala-aria (fate l'esperimento con un bicchiere e l'acqua che esce dal rubinetto, la riuscirete a deviare di parecchio!). Questa deviazione provoca:
1) siccome viene deviata in parte verso il basso, per actio est reactio l'aereo verra' spinto verso l'alto.
2) l'aria sulla parte superiore dell'ala sara' stata accelerata verso il basso ( e verso destra.l'aereo va verso sinistra) e sara' quindi piu' veloce dell'aria sula parte inferiore!


Spero di non avervi annoiato troppo e di non aver riassunto in modo schifoso.
Mettero' nei commenti dei link simpatici su cui poter approfondire, tra cui la galleria del vento della nasa che risolve numericamente le equazioni di Navier-Stokes.

Un' ultima cosa:
Quando un aereo vira, 'gira' le ali una verso il basso e una verso l'alto. Ora la portanza avra' una componente verticale minore ma avra' una componete orizzontale.
Io mi chiedevo: bene, ma perche' la direzione dell'aereo cambia in virata? La componente orizzontale della portanza non dovrebbe solo trascinarlo lateralmente senza cambiare la sua 'prua'? Si puo' pensare che un pilota agisca anche sul timone di coda per far variare la prua durante la virata. Ma anche un aereo che non ha il timona di coda riesce a fare una virata cambiando la prua. David da bravo aeronautico mi aiuto': fondamentale e' il piano fisso verticale che si trova sulla coda di un aereo. Infatti la componente orizzontale della portanza inizia a trascinare l'aereo verso, diciamo, sinistra. La prua e' costante. Ora pero' questo movimento verso sinistra incontra sulla coda una resistenza dovuta al piano fisso verticale, che tra l'altro fa molto momento essendo lontano dall'asse di rotazione.
Quindi cambia anche la prua! Ed ecco una bella virata!

Saluti a tutti!
Buon vento,
c

giovedì 3 gennaio 2008

Irreversibilità

Nelle reazioni chimiche vari potenziali indicano il verso in cui la reazione deve avvenire: essa avviene solo se sono soddisfatte alcune condizioni che sono troppo pigro per andare a ricercare sul libro di chimica.
Anche nei fenomeni fisici accade qualcosa di simile.
Quando guardiamo un uovo cadere giù da un tavolo e spaccarsi, tanto per fare l'esempio più comune, non abbiamo dubbi sul fatto che un simile processo non possa avvenire al contrario.
La seconda legge della termodimanica fissa infatti il verso in cui fenomeni fisici devono avvenire.
Tuttavia qualsiasi fenomeno osserviamo, se guardato a scale sufficientemente piccole, ci apparirà reversibile (dice Feynmann, e si può essere d'accordo).
Dunque dunque...c'è un intrigo, un intoppo...insomma qualcosa non va.
Mentre si aumenta la precisione con cui si guarda il fenomeno, si passa, in un qualche momento, dall'irreversibile al reversibile.
Mah...
T