Modelli teorici o prove sperimentali?

Per evitare offtopic qui, apro una nuova discussione qua.

A proposito del bilanciamento di un gommone si diceva che:

fran ha scritto:

Potrebbe provare a posizionare qualche tanica di acqua nel posto suggerito da propcalc per la benzina e vuotare quasi completamente il serbatoio benzina attuale. Dovrebbe fornire una buona indicazione a propcalc per tarare il modello di calcolo.

e si rispondeva con:

propcalc1 ha scritto:

@fran
grazie fran. Nel dubbio sarebbe stato un buon mezzo di accertamento, ma inutile una volta noti pesi e loro posizioni. Spero che concorderai. Saluti.

E qui rispondo che no, non concordo.
Nessun modello di calcolo predittivo può essere considerato validamente applicabile senza adeguata conferma sperimentale. E questo non lo dico io, modesto lavoratore della conoscenza, ma lo disse [url]Galileo Galilei[/url], quando per primo pose le basi del Metodo scientifico ed suggerì di associare "«sensate esperienze» alle «dimostrazioni necessarie»", ossia la sperimentazione alla matematica.

Ciao Fran,
vero che è opportuno verificare in acqua il calcolo predittivo (della V), ma cosa c’entra questo con l’equilibratura del mezzo planante ?
Mi spiego, l’influenza negativa sulla V dell’equilibrio pesi di una carena planante è già ampiamente dimostrata dall’esperienza. Basti pensare alle variazioni di V allorquando 1 o 2 persone si spostano di poco su una piccola imbarcazione.
Non penso di dover nuovamente spiegare che i pesi variabili (liquidi di consumo, quali: acqua e carburante) non devono essere utilizzati per equilibrare rispetto a CG dovuto, ma devono essere posizionati sul fulcro della bilancia (CG dovuto) in modo tale da non influenzare l’assetto statico della barca planante al variare del loro contenuto.
A tal proposito un primo grosso problema è rappresentato dai costruttori. Quasi sempre posizionano i serbatoi dove è più comodo e non dove devono stare. Altrettanto spesso neanche sanno dove devono stare, perché le piccole carene vengono copiate e/o allungate sic et sempliciter. Di norma il progettista della carena indica il Centro Volumi di carena, al quale fa riferimento la posizione di CG dovuto. Ma quando mai un costruttore di piccole barche plananti ha un Progettista abilitato ? Alla fine della fiera, stante l’onerosità di fare il rilievo di una carena e portarlo su carta (oggi su computer) per i relativi calcoli, si è costretti ad orientarsi per esperienza e con questo metodo posso assicurarti che si sbaglia poco. Certamente non è l'unico metodo.
C’è anche il caso di più serbatoi sparsi per la barca secondo capocchia. Questo è in genere un errore dello utente (ma non solo) di fronte a una barca planante che picchia sull’onda o impenna alla partenza. Il malcapitato non sa che un’elica di diametro eccessivo (rispetto al diam. ottimale) “scava la fossa sotto poppa” in cui la barca sprofonda, apparendo così impennata. Tolti pochi casi, le eliche a listino hanno spesso il difetto di eccesso di diametro.
In ogni caso, prima di parlare di elica, è opportuno, se non necessario, verificare la posizione dei pesi a bordo, partendo dai serbatoi.
Paolo

A titolo di esempio per chi è un po' digiuno della materia ecco 2 numeri esplicativi:
50 kg posti a 3 m. da CG dovuto = 150 kg posti a 1 m. da CG dovuto !!!

Evidentemete non sono stato chiaro.

Il mio suggerimento di effettuare una prova non era relativo alla verifica della posizione del baricentro, peraltro operazione semplicissima, ma alla verifica in acqua delle prestazioni dinamiche, da confrontare con quelle previste.

Allora si che si potrebbe dire che il modello predittivo (delle prestazioni) è confermato dalla rilevazione reale e quindi si potrebbe effettuare a colpo [quasi] sicuro il passo successivo, cioè l'inserimento del serbatoio benzina nella posizione suggerita. L'uso delle taniche di acqua serve a simulare il comportamento del gommone come se il serbatoio benzina fosse correttamente posizionato.. Costo irrisorio, informazione ottenuta importante.

Eventualmente, con questa metodologia (taniche d'acqua spostabili a pacere) si potrebbero effettuare molte prove a poco prezzo per studiare quanto lo spostamento del baricentro influenza le prestazioni complessive. Poi, se come probable, le migiori prestazioni si ottengono con il baricntro posizionato, ad esempio a 0,36 LWL, ecco che le previsioni sono confermate e a colpo sicuro si posizionerà il serbatoio.

Insomma, con quattro soldi possiamo verificare sperimentalmente le prestazioni e quindi affrontare una spesa anche molto elevata, sapendo che saranno soldi ben investiti.

E non dimentichiamo che la sperimentazione conferma il modello e non viceversa!!


[quote=propcalc1"]A titolo di esempio per chi è un po' digiuno della materia ecco 2 numeri esplicativi:
50 kg posti a 3 m. da CG dovuto = 150 kg posti a 1 m. da CG dovuto !!![/quote]
Corretto solo per quanto riguarda il bilanciamento statico, ma per il bilanciamento dinamico bisogna considerare i momenti del secondo ordine (a volte quelli del terzo, vedi jerk)

I miei primi calcoli predittivi non trovarono conferma in prova.
Tale circostanza mi indusse a indagare i motivi attraverso alcuni test in acqua. Fu così che mi resi conto non solo dell’influenza sulla V del bilanciamento dei pesi rispetto a CG dovuto, ma anche e soprattutto dell’importanza della posizione dei serbatoi dei liquidi.
Le quantità di benzina o diesel e acqua variano con il consumo e così il loro peso. Per tale motivo il centro dei serbatoi o il loro baricentro, purché molto vicini l’uno al’altro, deve coincidere con CG dovuto. Solo in questa posizione la variazione di contenuto (= peso) non incide sull’assetto.
Ricordo qui i pesi specifici convenzionali :
•Benzina 0,78 kg/l
•Diesel 0,84 kg/l
•Acqua dolce 1,00 kg/l

Bilanciamento statico (rispetto a CG dovuto) e V sono strettamente interconnessi anzi, il primo condiziona la seconda. Questo conferma la mia esperienza, talché personalmente non ho alcun bisogno di effettuare altre prove per confermare il modello predittivo usato.

Il metodo delle taniche che suggerisci è certamente valido per conseguire la max precisione, ma la differenza sarebbe nell’ordine di decimi di nodo, certamente importanti in una corsa, ma meno per andare a spasso. Vorrei anche osservare che non è da tutti fare correttamente questo esperimento.

Il corretto bilanciamento statico è la base di tutto.
Il bilanciamento dinamico soffre o può soffrire di altro genere di interferenze, quali : flaps, pattini sostentamento interrotti, immersione dell’elica, trim mal regolato, etc. etc.
Ad Es.:
* flaps : anche se con inclinazione 0°, aumentano la portanza a poppa, alterando l'assetto dinamico;
* pattini di sostentamento interrotti: non sono pochi i costruttori che usano tale interruzione per togliere portanza a poppa e così mascherare squilibrio verso prua;
* immersione delle eliche : dovrebbe essere pacifico che alzando il centro di spinta delle eliche si riduce il braccio di leva che alza la prua in corsa;
* trim dei FB e EFB : molti strumenti non dicono il vero. In particolare a trim Neutro o 0° non corrisponde il parallelismo della pinna anticavitazione alla chiglia, con ovvia incidenza sull'assetto dinamico.
In conclusione ripeto : il corretto bilanciamento statico è la base di tutto.

Last but not least il diametro elica. Un diametro eccessivo "scava la fossa" sotto poppa alterando l'assetto dinamico a prescindere dall'assetto statico corretto. Se poi questo è pure sbagliato ....