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Matematica sulla cresta dell'onda

Una delle aree di ricerca dell’Istituto per le Applicazioni del Calcolo del CNR è lo studio matematico della dinamica dei fluidi, cioè del movimento dei fluidi. Quando pensiamo ai fluidi, spesso pensiamo alle onde. E in effetti le onde sono dei 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. Queste onde dei fluidi hanno dei compiti importanti, perché trasportano energia e in qualche modo la trasferiscono – la distribuiscono – all’oceano e all’atmosfera. In questo modo influenzano dei fenomeni importanti: per esempio la vita biologica dell’oceano, l’inquinamento (purtroppo) 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 all’estero, si propone di fare progressi in questa direzione. “Quello che facciamo, nella pratica, è studiare dei modelli, cioèdelle equazioni che ben codificano fenomeno particolare di trasferimento e dissipazione di energia dovuta a interazione di onde nei fluidi”, spiega Roberta Bianchini dell’Istituto di applicazione del calcolo del Cnr. “Una volta che si ha una buona comprensione matematica del modello semplificato di partenza, aggiungiamo altri effetti che lo complicano e 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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