Cannone ad aria

Battendo sulla membrana elastica fissata ad un’estremità di questo cilindro, si produce uno spostamento d’aria abbastanza forte che provoca la caduta di una piramide di bicchieri di plastica:

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Questo oggetto, chiamato in inglese air vortex cannon, è uno strumento divertente che racchiude in sé una fenomenologia fluidodinamica molto particolare.

Il suo funzionamento dipende dalla generazione di un vortice di aria che si propaga in aria per una notevole distanza in forma toroidale (il toro, in geometria, è una superficie a forma di ciambella). La creazione del vortice è legata all’azione della membrana elastica che trasmette un’onda di pressione all’interno del corpo cannone. Quest’onda, quando raggiunge l’estremità aperta del cannone si scontra con l’aria in un impatto di sezione circolare che genera un movimento dell’aria atmosferica a forma di ciambella.
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Questo tipo di moto è molto stabile e consente di percorrere distanze relativamente lunghe.
La particolarità di questa perturbazione è che le particelle d’aria del vortice vengono effettivamente trasportate dal moto del toroide e non si limitano ad oscillare come succede ad esempio per le onde sonore.

Questo fenomeno è osservabile anche con altri fluidi, non solo con l’aria. Sono molto celebri gli anelli d’aria creati in acqua dai delfini.

 

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