Ultimo aggiornamento: 2026-06-15

Pressione dinamica

Quando un fluido è in movimento, trasporta energia cinetica. La pressione dinamica è il nome dato a quell'energia cinetica per unità di volume, e ha le stesse unità della pressione — pascal. Comprendere la pressione dinamica è fondamentale in aerodinamica, ingegneria del vento e in qualsiasi situazione in cui un fluido viene portato al riposo contro una superficie.

Cosa rappresenta la pressione dinamica

L'equazione di Bernoulli per un flusso incomprimibile e non viscoso afferma che lungo una linea di flusso l'energia meccanica totale per unità di volume è costante:

$P_{\text{statica}} + \tfrac{1}{2}\rho v^2 + \rho g h = \text{costante}$

Il termine centrale, $q = \tfrac{1}{2}\rho v^2$, è la pressione dinamica. Rappresenta la pressione che un fluido in movimento eserciterebbe se venisse decelerato fino al riposo — ad esempio, nel punto di ristagno di un'ala o alla punta di un tubo di Pitot. La somma di pressione statica e dinamica è la pressione totale (di ristagno) $P_0 = P + q$.

Tabella della formula

Poiché la velocità compare al quadrato, raddoppiare la velocità quadruplica la pressione dinamica. Questo spiega perché le forze aerodinamiche aumentano così rapidamente con la velocità.

Esempio di calcolo

Un'automobile viaggia a 30 m/s (108 km/h) attraverso aria con densità a livello del mare di 1,225 kg/m³. Qual è la pressione dinamica?

$q = \tfrac{1}{2} \times 1{,}225 \times 30^2 = 0{,}5 \times 1{,}225 \times 900 = 551{,}25\ \text{Pa}$

Supponiamo ora che l'automobile raddoppi la velocità a 60 m/s (216 km/h):

$q = \tfrac{1}{2} \times 1{,}225 \times 60^2 = 0{,}5 \times 1{,}225 \times 3600 = 2{,}205\ \text{Pa}$

Raddoppiare la velocità produce esattamente quattro volte la pressione dinamica, coerentemente con il termine al quadrato della velocità.

Usi pratici

Aerodinamica. Le forze di portanza e resistenza sono entrambe proporzionali alla pressione dinamica: $L = q \cdot C_L \cdot A$ e $D = q \cdot C_D \cdot A$, dove $C_L$ e $C_D$ sono coefficienti adimensionali e $A$ è l'area di riferimento. Per questo motivo i risultati delle gallerie del vento vengono riportati come coefficienti di forza — i coefficienti sono indipendenti dalla velocità, e la forza effettiva si ricava una volta noto $q$.

Misura della velocità anemometrica. Un sistema pitot-statico misura la differenza tra la pressione di ristagno (all'apertura del tubo di Pitot) e la pressione statica (a una presa laterale). Quella differenza è uguale alla pressione dinamica, dalla quale si ricava la velocità anemometrica. La velocità anemometrica indicata è direttamente proporzionale a $\sqrt{q}$.

Carico del vento sulle strutture. I codici edilizi usano la pressione dinamica per calcolare i carichi del vento. Per una velocità del vento di riferimento $v_{\text{rif}}$, la pressione del vento di progetto su una superficie è $q_{\text{rif}} = \tfrac{1}{2}\rho_{\text{aria}} v_{\text{rif}}^2$ moltiplicata per fattori di esposizione e forma.

Limitazioni

La formula $q = \tfrac{1}{2}\rho v^2$ presuppone un flusso incomprimibile. A velocità superiori a circa Mach 0,3 (circa 100 m/s in aria), gli effetti di comprimibilità diventano significativi e la pressione di ristagno deve essere calcolata usando le relazioni isentropiche.