Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: dirigibili sotto vuoto?

salve a tutti,
una domanda forse banale
i dirigibili sono sempre stati fatti riempiendoli con Elio o Idrogeno 
che sono più leggeri della composizione media dell'aria a temperature 
medie...
la mia domanda è, adesso con le tecnologie attuali e i materiali 
resistenti con pesi molto contenuti, non sarebbe possibile realizzare un 
"salcicciotto volante" completamente vuoto?
non parlo certo di fattibilità economica (probabilmente l'Elio costa 
meno di una struttura autoportante sotto vuoto) volevo solo sapere se è 
concettualmente possibile.
grazie

 "salcicciotto volante" completamente vuoto?
...
Una struttura per sostenere l'enorme pressione esercitata dall'aria sarebbe 
molto più pesante dell'elio. Non solo la struttura, ma anche il rivestimento 
esterno. Devi tenere presente che questa ipotetica struttura dovrebbe 
sostenere anche il proprio peso (in realtà, questo dipende molto da come è 
realizzata). I materiali più resistenti che io conosco non sarebbero in 
grado di competere con un "salsicciotto all'elio" ;)
Stefano 

 "salcicciotto volante" completamente vuoto?
Per la cronaca, i grandi dirigibili degli anni 30 erano "gonfiati" a 
pressioni inferiori a quella atmosferica (non chiedermi di quanto, pero':) )

 "salcicciotto volante" completamente vuoto?
la penso anche io come Stefano Gemma, che nessun materiale noto 
ha un rapporto tra peso proprio e resistenza sufficiente da 
creare uno scheletro in grado di resistere alla implosione di un 
volume così grande.
Tuttavia mi ha intrigato il discorso e ho pensato a come 
realizzerei un simile tentativo.
Ebbene, imho il segreto non è tanto nella struttura metallica, 
ma sarebbe quello di trovare un polimero per il film di adeguata 
resistenza e leggerezza e, avendolo, secondo me si dovrebbe 
optare non per uno scheletro a gabbia, ma un endoscheletro 
essenzialmente distaccato e interno, laddove i tubi metallici 
lavorano essenzialmente soltanto in compressione (alla quale 
oppongono migliore resistenza).
Quello che matematicamente si potrebbe fare, per avere la 
migliore leggerezza, e ottimizzare l'endoscheletro, ossia 
trovare il solido (regolare ? mi sa di si) per il quale sia 
massimo il volume in rapporto alla somma delle diagonali.
Come semplicità, essendo fatti di pali rettilinei, penserei al 
cubo o all'ottaedro, ma forse anche il tetraedro non è male.
Claro che la pellicola deve essere resistentissima, perché nei 
soli punti di appoggio è sottoposta a trazioni enormi. In 
pratica lo scheletro è fattibile, ma una pellicola adatta forse 
non esiste ancora
Un'altra idea potrebbe essere di creare un pallone "pieno" fatto 
di schiuma piuttosto rigida, come il poliuretano, a notevole 
grado di espansione, e inizialmente piena di un gas suff. 
diffusivo, tipo l'idrogeno o l'elio, quindi esporre al vuoto 
questa schiuma sino a che rimanga solo lo scheletro "non cavo" 
fatto di bolle, vuote. Si potrebbe rivestire la palla spugnosa 
con una pellicola impermeabile fuori atmosfera, prima di 
riportarla giù.
Beh, sono idee buttate un po' lì, non ho idea del reale rapporto 
volumetrico pieni/vuoti in un poliuretano realmente fattibile. 
Bisognerebbe vedere a che densità si può spingere il processo di 
lievitazione. In realtà non penso che si possa scendere sotto la 
densità dell'aria, però è un'idea buffa.
vabbè .... si è scherzato, diciamo, sono spunti fantascientifici
ciao
Soviet_Mario


 vabbè .... si è scherzato, diciamo, sono spunti fantascientifici
Anche "JULES VERNE" pensava così, oggi nello spazio ci siamo!
Ciao a tutti. 

 resistenza).
...
Se non ricordo male, il ferro (o l'acciaio) resiste meglio alla trazione, 
che non alla compressione. Non necessariamente i tubi lavorerebbero 
essenzialmente in compressione. In realtà, lavorerebbero sia in compressione 
che in trazione... a seconda dle tipo di struttura. Se ci fossero dei 
longheroni tra un'estremità e quella opposta, essi lavorerebbero in 
compressione. Le aste parallele e a contatto col rivestimento lavorerebbero 
in trazione, se vincolate in modo libero. Se rigidamente vincolate agli 
estremi, funzionerebbero come travi.
Sarebbe interessante pensare ad un esoscheletro, come hai suggerito. In 
questo caso, il collegamento al rivestimento potrebbe essere fatto con dei 
"semplici" cavi. Resta il fatto che le forze in gioco resterebbero le 
stesse, quindi l'esoscheletro dovrebbe avere un peso analogo all'eventuale 
endoscheletro equivalente.
Io suggerirei una terza soluzione, simile all'idea della spugna: riempire la 
mongolfiera di elio e palline cave. Le palline cave potrebbero essere 
realizzate con un materiale sufficientemente resistente da poterle "riempire 
col vuoto". Il vantaggio sarebbe di avere palline senza struttura interna. 
Resta il problema di trovare un materiale che pesi quanto l'elio 
risparmiato... ma sarebbe sufficiente che pesasse meno dell'equivalente 
volume d'aria, anche se leggermente più dell'elio. Insomma, invece di avere 
il rpoblema di costruire una grande struttura vuota, avremmo quello di 
costruire tante piccole strutture vuote.
Stefano 

A< 

 meno di 1,29 grammi questo... volera'.
Vedi sopra
In ogni caso, cosi' a naso, credo che, qualunque struttura si possa
immaginare, difficilmente potra' battere l'elio in leggerezza.
Ultima considerazione: risparmiare il peso dell'elio: 4 g/mole,
confrontato con la spinta dell'aria 29 g/mole, non vale veramente la
pena. Tanto e' vero che si e' tranquillamente passati da idrogeno
(pericoloso, vedi incendio dell'Hindenburg) all'elio perdendo 2g/mole
di spinta.
Saluti
Mino Saccone

 pesa meno di 1,29 grammi questo... volera'.
Non si potrebbe invece usare elio riscaldato, invece del vuoto? Si 
risparmierebbe comunque sulla quantità di elio e potrebbe anche essere molto 
rarefatto, se ad alta temperatura. Certo, ci sarebbe il problema dell'ampia 
superficie disperdente....
Stefano

 ...
non proprio una struttura solida che non implode (tanto meno
un dirigibile vuoto)... ma comunque interessante...
 
http://stardust.jpl.nasa.gov/photo/aerogel.html
Sandro

 equivocato il senso. 
Credo che si riferisca al fatto che una struttura snella di ferro fatta 
lavorare a compressione ha una scarsa resistenza in quanto cede per 
carico di punta (instabilita` laterale). Sali con cautela su una lattina 
vuota, e ti tiene (non e` una struttura snella), poi dalle un colpetto 
laterale e si affloscia per carico di punta.
-- 
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

 grazie
 
Nuovi materiali, nuove tecnologie!
 
https://www.o-boot.com/origini/
 
https://www.o-boot.com/progetto/
 
 
[mod:
1) questo post e' in risposta ad un post del 2006: 
https://groups.google.com/d/msg/it.scienza.fisica/HDpF8U5Tdsc/Edt6Ep3idwAJ
 
2) nel sito linkato c'e' alcun dettaglio sulla tecnologia di costruzione proposta; c'e' solo scritto che assemblare una sfera usando il "principio dell'arco romano" la rende piu' resistente, con la sola giustificazione della verifica "con un programma di simulazione in 3D" (di nuovo senza alcun detatglio): invito eventuali altri postatori ad essere piu' dettagliati nelle loro argomentazioni]

 
 
 
-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)