elica

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Uno strumento per volare, navigare e produrre energia

Col termine elica si indica prima di tutto una curva geometrica, ma anche uno strumento meccanico, che ha appunto la forma di quella curva e che serve per volare e produrre energia. Un'elica molto particolare, quella del DNA, è alla base della vita

Dalla geometria alla meccanica

L'elica è una figura geometrica ottenuta tracciando una linea che avvolge come una spirale la superficie di un cilindro, mantenendo un angolo costante di inclinazione. Una scala a chiocciola, una molla, la filettatura di una vite sono esempi di questo tipo di curva. Questa forma geometrica può essere tradotta in un organo meccanico, il cui movimento assume appunto andamento elicoidale, e ha molte applicazioni: per la propulsione di aerei e navi, per produrre energia elettrica e in molti altri meccanismi e strumenti. L'elica può assumere diverse forme ed è generalmente costituita da un mozzo centrale e da due o più pale, che partono proprio dal mozzo, perpendicolarmente a esso, verso l'esterno. Il numero di pale, la loro forma, lunghezza e inclinazione variano da caso a caso e caratterizzano l'elica stessa.

Eliche per spostarsi

Il meccanismo tramite cui l'elica riesce, per esempio, a fornire propulsione ai mezzi marini o aerei è semplice: girando essa si 'avvita' nel fluido in cui si trova, acqua o aria, spostandolo con forza e fornendo quindi al mezzo cui è legata una spinta contraria al verso di avvitamento descritto dall'elica.

Le eliche marine sono tipicamente costituite da un blocco unico di lega di rame o acciaio e hanno da tre a cinque pale. In genere nelle grandi navi civili o militari sono sempre presenti in coppia, per evitare che la rottura di una possa fermare il moto della nave stessa. Le eliche degli aerei sono normalmente di acciaio o di alluminio e a due o tre pale. C'è poi un mezzo di trasporto che dipende totalmente da un'elica per il suo funzionamento, tanto da derivarne il nome: è l'elicottero. Si tratta di un aeromobile in cui non solo la propulsione, e quindi la capacità di spostarsi, ma anche il sostentamento in volo sono affidati a una grande elica rotante, chiamata rotore. Rispetto a quella degli aeroplani l'elica degli elicotteri è diversa non solo per le dimensioni, ma anche per la forma, proprio perché il suo vorticoso girare attorno al mozzo centrale deve mantenere in volo tutto l'aeromobile sviluppando, grazie a una forma particolare, una certa portanza, come fanno le ali per gli aerei.

Eliche per l'energia

L'elica può servire anche a produrre energia. Grandissime pale poste in luoghi particolarmente ventosi forniscono, girando, il meccanismo principale con cui viene prodotta energia elettrica nelle centrali cosiddette eoliche (energie alternative), cioè che funzionano grazie al vento. Le eliche vengono usate per generare correnti d'aria nei ventilatori che utilizziamo nelle nostre case, o nelle automobili per raffreddare il liquido refrigerante del motore a scoppio. Aspiratori di fumo, come quelli che abbiamo nelle nostre cucine, pompe di vario tipo e dimensione, compressori sono tutti esempi di macchine di utilizzo comune che funzionano grazie all'elica.

DNA, la doppia elica della vita

Un'elica molto particolare è anche alla base della vita. Nella primavera del 1953 due giovani ricercatori, l'americano James D. Watson e l'inglese Francis H.C. Crick scoprivano la struttura del DNA, o acido desossiribonucleico, la sostanza chimica che porta l'informazione genetica fondamentale per replicare la vita. Le 'istruzioni' che regolano sviluppo e funzionamento del nostro organismo sono scritte su una molecola lineare, il DNA, composta da due filamenti che si avvolgono uno attorno all'altro in una struttura chiamata a doppia elica.