Effetto Venturi, là dove l'aria accelera tra una strozzatura e l'altra

 La Fisica è il motore del mondo. Sembra una frase fatta ma se ci riflettiamo attentamente capiamo subito che ogni fenomeno attorno a noi soggiace ad un particolare processo fisico. Questa scienza straordinaria non fornisce solo una spiegazione empirica di questi fenomeni ma li dimostra tramite rigorose formule matematiche trasformando un semplice processo fisico in una vera e propria legge.

Ora, molti di noi sanno che aprendo le finestre di casa nostra creiamo quella che comunemente chiamiamo corrente d'aria. Ebbene anche questo fenomeno fa parte di una rigorosa legge fisica, scoperta e dimostrata nell'800 da Giovan Battista Venturi. Egli dimostrò il fenomeno prendendo un semplice tubo con una strozzatura centrale (vedi immagine sopra).

Quando un fluido scorre entro il tubo mantiene costante la sua massa o la sua portata (legge di conservazione della massa). Se deve passare nella strozzatura centrale, per mantenere inalterata la sua massa il fluido è costretto ad accelerare, mentre uscendo verso la sezione di destra più larga tende a rallentare. E' quello che accade entro le nostre case allorquando il vento che entra dalle finestre accelera nei corridoi centrali e decelera in corrispondenza delle stanze più ampie, ma non è tutto.

L'Effetto Venturi è noto in Fisica anche come "Paradosso Idrodinamico". Perchè paradosso? Normalmente ci aspettiamo che nella strettoia la maggior velocità del nostro fluido crei una pressione maggiore ma invece accade proprio il contrario. Quando il nostro fluido incontra l'ostacolo della strettoria rallenta e crea un accumulo di massa che determina un aumento della pressione. Entro la strozzatura l'accelerazione fa diminuire la pressione, mentre all'uscita della stessa un nuovo rallentamento della sua velocità causa un nuovo aumento della pressione per accumulo di massa. 

Il fenomeno assume particolare importanza ad esempio entro il flussi delle correnti a getto, ai cui estremi si innesca lo sviluppo di alte e basse pressioni. Il fenomeno è frequente anche quando una massa d'aria incontra una catena di montagne, le cui deviazioni impongono rallentamenti ed accelerazioni che creano i cosiddetti minimi e massimi di pressione orografici.

Tornando all'esempio della corrente d'aria in casa, gli Americani ben sanno che se tengono aperte le finestre durante un tornado il vento fortissimo all'estreno è costretto ad una repentina decelerazione all'ingresso nella casa. Questo, per i principi sopra enunciati, crea nella stessa un violento aumento della pressione che può far anche esplodere muri e pareti. 

In altre parole, una velocità minore del fluido crea pressioni maggiori, una velocità maggiore crea pressioni minori. Il principio è utilizzato anche nel volo. Le ali degli aerei sono leggermente concave verso il basso. Questa concavità frena l'aria man mano che il velivolo procede creando dunque una pressione maggiore dell'aria sotto l'ala. Questa pressione è sufficiente a vincere la forza di gravità e a tenere in volo il velivolo e si chiama portanza.