Παρά το ότι ο καιρός φέτος μας τα χάλασε, με αρκετή βροχή και απαγορευτικές συνθήκες για πέταγμα χαρταετού, να μερικά πράγματα για τους χαρταετούς που πέρα από ψυχαγωγικό μέσο, κρύβουν μέσα τους πολλή Φυσική.
Ο πιο διάσημος χαρταετός στην ιστορία είναι μάλλον αυτός που χρησιμοποίησε ο Benjamin Franklin για να υψώσει ένα κλειδί αρκετά ψηλά και να μελετήσει τους κεραυνούς και το ηλεκτρικό φαινόμενο που τον συνοδεύει. Όμως οι χαρταετοί είναι πολύ παλιότεροι από τον καιρό της Αμερικανικής Επανάστασης και εμφανίζονται με διάφορες μορφές και σχήματα.
Ένα παράδειγμα χρήσης των χαρταετών ήταν ο πειραματισμός των αδερφών Wright να υψώσουν και να διατηρήσουν στον αέρα ένα πρωτότυπο αερόπλοιου. Φυσικά, δεν ήταν αυτό που τελικά έκαναν. Επίσης, τα πρώτα επιχειρησιακά υποβρύχια, χρησιμοποιούσαν χαρταετούς σε σχήμα “κουτιού”, δηλ. παραλληλεπιπέδου με κενά ανάμεσα στο χαρτί/ύφασμα που είχε ο χαρταετός ως μέσα ύψωσης κεραίας για επικοινωνία με τη βάση τους.
Ο χαρταετός έχει συνδεθεί στην ελληνική παράδοση με την Καθαρά Δευτέρα, κάτι το οποίο εποχιακά έχει μια λογική μιας και η συγκεκριμένη εποχή (Φλεβάρης-Μάρτης) συνήθως συνοδεύεται από ελαφρύ αεράκι, το οποίο προσφέρει τον παράγοντα κίνησης του χαρταετού. Ποια όμως είναι τα βασικά στοιχεία που διέπουν την κίνηση και την ισορροπία του χαρταετού στον αέρα;
Στην ουσία, κατά την πτήση του χαρταετού, ασκούνται τέσσερις δυνάμεις: το βάρος του χαρταετού, η τάση του σκοινιού που τον κρατάμε, η άντωση (δυναμική άνωση) εξαιτίας του αέρα, και η οπισθέλκουσα δύναμη που δρα ως παράγοντας αντίστασης κατά την πορεία του χαρταετού μέσα στον αέρα (ρευστό μέσο). Η επίτευξη ισορροπίας ανάμεσα σε αυτές τις τέσσερις δυνάμεις και τις αντίστοιχες ροπές τους είναι το κεντρικό ζητούμενο κατά την κατασκευή του χαρταετού.
Αυτό εξηγεί και το πόσο χρόνο δαπανούσε ο πατέρας μου, εμπειρικά πάντα, να υπολογίζει τα ζύγια, το μήκος του σκοινιού, το βάρος των καλαμιών που χρησιμοποιούσε για το σκελετό, αλλά και το μήκος του σπάγγου και το βάρος/μήκος της ουράς. Θυμάμαι πολλές φορές να κάνουμε μικροδιορθώσεις στην ουρά, από τα πιο σημαντικά μέρη του χαρταετού, με προσθήκη λωρίδων από εφημερίδες ή ακόμη και πλαστικές σακούλες στην ουρά για να πετύχουμε την ισορροπία. Η αισθητική υπέφερε, αλλά η Φυσική κέρδιζε, έστω και εμπειρικά.
An Isotopia 