Resistenza del mezzo

Ogni corpo in movimento deve vincere la resistenza opposta dal mezzo in cui si muove. Chiunque ha potuto notare, viaggiando in bicicletta o in moto, o anche a piedi in giornata di forte vento, quanto sia sensibile l’azione frenante dell’aria; per non dire del tentativo di correre stando immersi nell'acqua, che richiede uno sforzo ancora superiore.
La resistenza del mezzo è essenzialmente dovuta alla pressione che il fluido esercita sulla superficie del corpo in moto e all'attrito fra gli strati di fluido trascinati a loro volta in movimento.
In un fluido privo di viscosità sarebbe nulla la parte di resistenza dovuta all'attrito, che è prevalente alle piccole velocità. Per velocità elevate diviene sempre più sensibile la resistenza di pressione, che aumenta proporzionalmente al quadrato della velocità in un primo tempo, per risultare proporzionale secondo potenze più elevate man mano che la velocità raggiunge valori sempre più cospicui.
La forma del corpo in movimento ha enorme importanza nel. determinare la resistenza del mezzo. Gli unici veicoli veloci dei quali non si cura la forma sono le navicelle spaziali, in quanto destinate a muoversi in un mezzo praticamente inesistente. L’importanza di una forma aerodinamica per i veicoli terrestri ed aerei, idrodinamica per quelli destinati a viaggiare nell’acqua, è giustificata dai vantaggi di velocità che permette di conseguire.
li rendimento delle macchine.
Abbiamo già parlato di lavoro motore e di lavoro resistente nelle macchine, sia pure trascurando le resistenze passive. Adesso siamo in grado di precisare che il lavoro resistente si compone di due parti:
il lavoro utile, ossia la resistenza che ci si propone di vincere con quella macchina;
il lavoro passivo, ossia quello necessario a vincere le resistenze passive.
Indicando il lavoro utile con Lu e il lavoro passivo con Lo possiamo scrivere in quest’altro modo l’uguaglianza tra lavoro motore (LM) e lavoro resistente (L R) •
Nel lavoro utile comprendiamo anche il lavoro di accelerazione necessario a vincere l’inerzia delle parti mobili, in quanto esso viene restituito durante i rallentamenti.
Il rapporto tra il lavoro utile e il lavoro motore si dice rendimento e si indica con (età):
Deve necessariamente risultare y minore di 1, in quanto il lavoro utile è sempre minore del lavoro motore.
Poiché la potenza N è il lavoro compiuto nell’unità di tempo, è possibile riferire il rendimento al rapporto tra le due potenze utile e motrice:
Il rendimento si può esprimere in moltiplicandone il valore per 100. È indifferenziate che un certo impianto ha rendimento C : oppure del 60%: in tutte due i casi si affermi che quell'impianto utilizza solo il 60% della potenza disponibile, restando assorbito dalle resistenze passive il residuo 40%.