Cosa è il vento?

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COSA E’ IL VENTO?

Testo di Ermanno Milone
Pubblicato su Nautica 513 di gennaio 2005

Domanda: Cosa è il vento?

Risposta: Eh?… Movimento più o meno violento o regolare di masse d’aria provocato da differenze di valori termici esistenti nell’atmosfera… Almeno credo che sia così… Mi dici che vuoi da me?

Voglio sapere, o vorrei sapere, da te cos’è il vento. Debbo, comunque, ammettere che qualcosa, per quanto del tutto sbagliata, l’hai detta.

Certo che è sbagliata! Non hai detto che il vento è un movimento di masse d’aria?

Lo confermi, e allora io ti dico che il vento è la forza (dovuta, nel caso specifico, a variazioni termiche) che determina il movimento della massa d’aria, non il movimento della massa d’aria. Come ti hanno insegnato alle medie, una massa che compie un movimento da un punto all’altro, sollecitata da una forza, compie un lavoro. Quindi la definizione di vento, come l’hai citata, è sbagliata.

Lo so che tutti dicono così, ma se pensi che già quello… come si chiama… Beaufort ha elaborato la “Scala della Forza del Vento”, ovvero che il vento è una forza…

…sono convinto come te che probabilmente ha creato la “Scala” senza pensare a certe finezze, ma intanto l’ha chiamata, diciamo istintivamente, “Scala della Forza del Vento” e non è poco.

Ma seguimi nel ragionamento: tu hai la tua barca sull’invaso, accendi la stazione del vento e vedi che segna qualcosa. Tu dici che è il vento ed è vero. Ora immagina di installare un sensore del vento su quel foglio di carta lì per terra… ecco l’aria che arriva e solleva il foglio di carta e lo trascina da quel punto a quell’altro… secondo te, il sensore, qualora fosse installato sul serio, segnerebbe?

Perché dici di si! Invece non segnerebbe nulla perché il suo movimento è “parallelo e contemporaneo” allo spostamento della massa d’aria nei riguardi della quale è come se stesse fermo. Quando si procede “di conserva” con i valori dei parametri di riferimento, è come se essi non ci fossero. Fatti conto di andare alla velocità del suono: viaggi che non senti un solo rumore o, se vai alla velocità della luce, viaggi al buio.

Guarda che non ti sto prendendo in giro. Ammetto che sei troppo pesante per andare alla velocità della luce, ma andare alla velocità del suono potrebbe essere più che normale anche per te. Qui, comunque, il fatto è che il propulsore del pezzo di carta è la massa d’aria che si sposta e in cui esso “galleggia”. Non ti capita, peraltro, di navigare qualche volta “a fil di ruota” e di crepare dal caldo perché la tua barca sembra ferma? In questa situazione, come nel caso del pezzo di carta, la tua imbarcazione si muove per effetto del lavoro della massa d’aria che si sposta sollecitata dalla forza vento (questo tipo di lavoro al positivo si chiama “lavoro motore”). Peraltro, ricordiamocelo, questo è il solo caso in cui la tua imbarcazione (e anche la mia) si muove utilizzando sia il vento, che è la forza che dà l’impulso alla massa d’aria, sia lo spostamento della massa d’aria stessa.

Ma certamente! Solo quando vai di bolina tu navighi utilizzando la sola forza vento. Nel contempo, contrasti lo spostamento della massa d’aria (o, come dici tu, “risali il vento”) ovvero, volendo essere rigorosi, hai lo stesso a che fare col lavoro della massa d’aria ma al negativo (“lavoro resistente”) vale a dire tenti di vincere la sua resistenza al tuo avanzamento (non ce la fai del tutto come dimostra lo scarroccio, il che significa che il “lavoro resistente” non ti ha mollato). In concreto, comunque, il parametro spostamento è un elemento di “disturbo” per tutti i velisti e come tale viene trattato. Pensa solo alle fatiche che i progettisti compiono per guadagnare anche un solo grado di bolina per poter meglio far “risalire il vento” alle barche che disegnano. Però, secondo me, tutta la strategia è legata ad individuare come poter utilizzare in modo ottimale lo “spostamento” dell’aria a tutte le andature.

Vedo che ti stai perdendo! Sei il solito velista. Esci con la tua barca, stai fuori con dieci nodi di “vento”, sei tutto soddisfatto per aver superato i marosi e le procelle conseguenti, te ne vanti fino alla prossima volta e ti basta. Ma ti sei mai chiesto quanta ce n’è di forza vento e in quale modo si producono conseguenze per il fatto che essa si associa allo “spostamento”?

Lo so che non te ne importa nulla ma, secondo me, è fondamentale anche solo una mini indagine perché siamo circondati da forze di potenza immane che non si manifestano se non quando “esplodono” o quando vengono misurate. Considera, infatti, la Forza di Gravità e pensa a cosa ti esponi se passi sotto un cornicione nel tuo giorno sfortunato! La forza di gravità se ne sta buona e tranquilla da una parte finché non si associa allo spostamento e da quel momento sono solo risate. E le Forze Nucleari? A parte il fatto che l’80% dal materiale fuso nella pancia della Terra è dovuto all’energia nucleare, pensa a quella particellina, la più str… di tutte, che si muove per andare a titillare la particella del nucleo vicino con tutte le conseguenze fin troppo note che ne vengono fuori.

Potrei dire ancora della Forza Elettromagnetica, ma ti lascio stare. Per quanto attiene alla Forza Vento sai quanto me che, al suolo, è riuscita a dare all’aria una spinta misurata fino a circa quattrocento km/ora cioè 1/3 di Mach che è la velocità del suono.

Mi guardi perplesso e preoccupato. Fai male perché tutto sta nel “dosaggio”. Quando tu metti lo zucchero nel caffè, lo vedi scendere nella tazzina dolcemente e docilmente e non che se ne va in giro, per esempio verso l’alto, solo perché è in piccola quantità e così è anche quando accendi una lampadina. In questi casi citati, la forza di gravità per lo zucchero e la forza nucleare o la elettromagnetica, a seconda cosa viene utilizzato per produrre energia elettrica, per la lampadina sono sempre le stesse associate allo spostamento ma sono dosate e sotto controllo. Lo stesso vale per la forza vento. Il punto che ci interessa, però, è un altro: che senso ha per la forza vento produrre “lavoro”? Voglio dire che, se in Natura c’è una forza, è perché la Natura stessa deve compiere un lavoro. Questo è chiaro per le forze fondamentali tipo la forza di gravità, ma…

…non interrompermi. Perché la Natura deve compiere un “lavoro” con la forza vento dato che la Natura stessa è di una pigrizia sorprendente?

Si, hai capito bene: la Natura è pigra. Non so se tu sei indolente o pigro o fannullone ma, rispetto alla Natura, sei un autentico stakanovista. La Natura non fa nulla se non è assolutamente indispensabile. Nel caso specifico, la risposta è sorprendentemente semplice: la Natura svolge un “lavoro” con la forza vento perché la Terra è tonda! Se la Terra fosse piatta, intanto tu prenderesti una bella fregatura perché saresti costretto a navigare in tondo, altrimenti, veleggiando diritto, potresti andare di sotto e non potresti più raccontare la tue avventure; ma, mi dicono, non ci sarebbe il vento. A questo punto, o non ho capito io o non ha capito quel tale che fa questa affermazione. Infatti, se la Terra fosse piatta, tutti i suoi punti si riscalderebbero (e raffredderebbero) contemporaneamente e l’aria, la presenza della quale non è in discussione, si riscalderebbe al riscaldarsi della superficie terrestre per dare luogo a quello che si chiama vento termico, che è mica male date le intensità che raggiunge. Naturalmente con le nuvole la faccenda cambierebbe aspetto, ma non stiamo a guardare il capello. Invece la Terra è tonda e detta forma le conferisce una configurazione di macchina termica che nella caldaia, o volume di maggior calore (l’equatore), non deve superare la temperatura media di 30°C. (Sai meglio di me che, se non ci fosse l’aria, la Terra all’equatore registrerebbe -18°C). Alla “caldaia”, calda, corrisponde uno “scarico” freddo e chi è preposto a mantenere detti livelli termici è l’aria che si sposta dalle zone di Alte pressioni (fredde) a quelle di Basse pressioni (calde) e questo di mantenere le temperature ai giusti livelli è proprio un gran bel lavoro perché, se non ci fosse, schiatteremmo a causa dell’effetto serra.

Come “e allora?”! Allora siamo arrivati a una serie di conclusioni: che il vento è una forza meteorologica; che è dovuta a differenza di valori termici nell’atmosfera (lo sapevi); che l’aria, spostandosi da un punto all’altro, compie un lavoro; che questo lavoro serve a tenere a livello la “caldaia Terra” ai giusti livelli termici per evitare l’effetto serra. E non mi sembra poco. Resta da vedere come si può fare per utilizzare al meglio il parametro “spostamento”.

Si, spostamento. Sai che sei “duro”?! Se non si verifica lo spostamento, non ci accorgiamo che una forza è in azione! Perché non fai qualcosa per fartelo entrare in testa? Allora lo spostamento. Non so se ti sei mai accorto che, quando la tua autovettura ha “navigato” in un ambiente di aria secca (anche se da ferma), come la tocchi prendi la scossa. Ciò significa che nell’aria in movimento si crea un campo elettromagnetico. Così come stanno le cose, detto campo viene sistematicamente disperso, almeno da noi velisti, perché non abbiamo alcun marchingegno in grado di utilizzarlo. E allora? Attualmente sono stati prodotti dei microchip della grandezza di un granello di polvere. Detti microchip potrebbero essere “appiccicati” con un collante speciale sulle vele allo scopo di interagire con lo “spostamento” al fine di utilizzare il campo elettromagnetico nell’aria e realizzare l’effetto “galleggiamento” di cui abbiamo detto in occasione del pezzo di carta. Ricordi? Premesso che l’utilizzo del “lavoro dell’aria” diminuirebbe l’effetto “forza vento” ritardando, ad esempio, il ricorso alla “mano di terzaroli”, detto “campo” nel caso di lavoro “positivo o motore” aumenterebbe le prestazioni della barca, mentre nel caso di lavoro “negativo o resistente” potrebbe essere convertito in lavoro “positivo” mediante inversione di polarità.

Esclamazione adirata nel senso di fortemente adirata: I microchip? Ci mancavano solo i microchip! E’ mezz’ora che sto a sentirti! Che mi stai facendo perdere tempo! Magari concludi che vorresti vedermi andare di bolina stretta con lo spinnaker gonfiato a palla!

Espressione preoccupata nel senso di fortemente preoccupata: Metti giù quel mezzo marinaio! Io mi sono limitato a darti un’idea. Tu fa’ quello che ti pare!

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