aerostàtica

Lessico

sf. [aero-+statica].

1) In fisica, statica degli aeriformi; studia le condizioni di equilibrio degli aeriformi e dei corpi immersi in essi, in particolare in aria.

2) Scienza e tecnica che si occupano del volo e della realizzazione di mezzi più leggeri dell'aria.

Fisica: la spinta aerostatica

Il principio fondamentale su cui si basa l'aerostatica è quello di Archimede, secondo il quale un corpo immerso in un fluido in quiete riceve una spinta verso l'alto pari al peso del volume di fluido spostato. La sostentazione aerostatica, che consiste in un vero e proprio “galleggiare”, nell'aria diventa possibile utilizzando le capacità sostentatrici di gas contenuti entro idonei involucri. Parametro di fondamentale importanza nel definire le capacità sostentatrici di un gas è la sua spinta aerostatica, pari alla differenza tra il peso specifico dell'aria e quello del gas in esame (forza ascensionale). La spinta aerostatica è in funzione della pressione, della temperatura e dell'umidità ambiente; nel caso di gas secchi, alla pressione di 1 atm e alla temperatura di 0 ºC, varia tra ca. 1,2 kg/m³ per l'idrogeno e 0,450 kg/m³ per il metano. La quota che un pallone libero può raggiungere risulta essere quella per cui la spinta aerostatica si annulla; ciò in conseguenza di tre fattori: progressiva diminuzione della densità dell'aria al crescere della quota; diminuzione di densità del gas che riempie l'involucro che risulta dalla cubatura che l'involucro può raggiungere prima di essere completamente teso; tara (peso morto) costituita dal peso dell'involucro, dalla navicella che lo alloggia e dal sistema di vincolo di quest'ultima all'involucro. Per ogni aerostato si possono definire una spinta aerostatica residua e una spinta aerostatica libera: la prima risulta dalla differenza tra spinta aerostatica e tara, la seconda dalla differenza fra spinta aerostatica residua e peso del carico. Non sviluppandosi con un mezzo più leggero dell'aria alcuna portanza, in aria assolutamente calma questo resta immobile e ne risulta che la sola possibilità di traslazione dipende dalle correnti aeree. Per superare questa limitazione sono stati realizzati aerostati dirigibili, cioè dirigibili, macchine intermedie tra l'aerostato e l'aeroplano, che sfruttano la medesima tecnica del primo per potersi sostenere in volo e utilizzano (sia pure in misura limitata) anche una portanza aerodinamica e una spinta dovute a motori come per il secondo (vedi pallone e dirigibile).