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Matematica sulla cresta dell’onda

di U. S.

Tra i settori di ricerca dell'Istituto per le applicazioni del calcolo “Mario Picone” (Iac)  del Cnr c'è lo studio matematico della dinamica dei fluidi. Roberta Bianchini del Cnr-Iac illustra come vengono studiati i modelli che codificano il fenomeno particolare di trasferimento e dissipazione di energia dovuta a interazione di onde nei fluidi

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Una delle aree di ricerca dell'Istituto per le applicazioni del calcolo “Mario Picone” (Iac)  del Cnr è lo studio matematico della dinamica dei fluidi, ossia del loro movimento. Quando pensiamo ai fluidi, spesso pensiamo alle onde. E in effetti le onde sono fluidi che troviamo in natura: possiamo pensare all'oceano, all'atmosfera, ma in realtà sono anche all'interno del manto terrestre, dei pianeti e delle stelle. Le onde dei fluidi hanno compiti importanti, perché trasportano energia e, in qualche modo, la trasferiscono, la distribuiscono all'oceano e all'atmosfera. In questo modo influenzano fenomeni importanti: per esempio la vita biologica dell'oceano, l'inquinamento e l'evoluzione del clima. Questo è il motivo per cui capire il meccanismo matematico che c'è dietro all'interazione delle onde dei fluidi è fondamentale.
Il Cnr, in collaborazione con altri enti di ricerca anche esteri, si propone di fare progressi in questo campo. “Quello che facciamo, nella pratica, è studiare modelli, cioè equazioni che ben codificano il fenomeno particolare di trasferimento e dissipazione di energia dovuta all'nterazione di onde nei fluidi”, spiega Roberta Bianchini del Cnr-Iac. “Una volta che abbiamo una buona comprensione matematica del modello semplificato di partenza, aggiungiamo altri effetti che lo complicano e che quindi aumentano la comprensione del fenomeno reale. Un po' come se si andasse per gradi, in maniera progressiva: come dei quadri successivi di un videogioco in cui man mano si aumenta la difficoltà. Questo per arrivare ad avere delle risposte a problemi progressivi che dovrebbero fornire una visione complessiva riguardo alla questione fondamentale di partenza: capire, in maniera rigorosa, il meccanismo che sta dietro al trasferimento e alla dissipazione di energia nell'interazione delle onde dei fluidi”.

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