Lo so cosa state pensando. “Il caporedattore della sezione cinema che si mette a parlare di fisica? Ma cosa si è fumato?” Spero roba buona, altrimenti domani lo spaccino ne sentirà delle belle!
Scherzi a parte, dietro un cinefilo incallito come il sottoscritto, si nasconde un aspirante ingegnere, non poteva essere altrimenti data l’indole nerd che mi contraddistingue. E da bravo ingegnere c’è solo una cosa che posso fare. Divulgare. Forte.
Da questo desiderio di prendere la scienza in modo goliardico, farvi fare due risate ma al tempo stesso continuare a mantenere alzata l’asticella del sito, proponendo sempre più articoli di qualité nasce quindi questa nuova rubrica, aperiodica, totalmente non richiesta e probabilmente destinata all’insuccesso. Un po’ come la mia vita.
E vista la dirompente calura estiva, quale miglior modo per iniziare se non il trattare un tema tipicamente estivo? Eh si, perché giustamente la prima cosa che ti viene in mente se pensi all’estate sono gli scivoli d’acqua, direte voi. Ditelo ai colleghi di Wired che mi hanno dato lo spunto, rispondo io. Ma non siamo qui a discutere sulla paternità dei precetti della fisica – se così fosse, un certo Newton ci ruberebbe di certo il primato di massimo esperto sulla materia – quanto più a cercare di ragionare sulle leggi che governano alcuni tra i nostri gesti quotidiani.
Quando un corpo soggetto a una forza di gravità aumenta di quota, diventa soggetto ad un aumento di energia potenziale gravitazionale. Questa energia è direttamente proporzionale all’altezza a cui si trova l’oggetto ed alla sua massa. Questo rapporto viene esplicitato da una costante, detta accelerazione di gravità g, che vale 9,81 m/s2)
Questo concetto vale anche per i nostri amati scivoli d’acqua: più si è in alto e più si è pesanti, maggiore sarà la propria energia potenziale gravitazionale. Ma perché questa energia è così importante? Presto detto. Durante la discesa, parte di questa energia potenziale gravitazionale viene convertita in energia cinetica, ovvero in velocità. La parte restante, invece, si disperde in attrito. Esistono vari tipi di attrito: radente, volvente, viscoso. Senza entrare nel merito della faccenda, e perderci dietro calcoli lunghi e noiosi, ci basta dire che la forza di attrito, che si oppone allo scivolamento di un corpo su una superficie, dipende, in questo caso, sia dalla velocità che dal materiale di cui sono composte le pareti e il costume. È ovvio che un costume liscio in uno scivolo oleoso avrà una forza di attrito minore di quella esercitata da un costume ruvido in uno scivolo asciutto.
Lo scivolo più alto del mondo si trova al Schlitterbahn Waterpark in Texas.
Un altro fattore fondamentale nel determinare la trasformazione da energia potenziale gravitazionale in energia cinetica è la forma dello scivolo. È come se lo scivolo esercitasse una forza che contrasta la gravità. Il bilanciamento di queste due forze è dovuto all’angolo che si crea tra lo scivolo stesso e il piano parallelo al suolo: all’aumentare della pendenza la componente della forza esercitata dallo scivolo per contrastare la gravità diminuisce. Di conseguenza cresce la forza che spinge lo scivolatore, che dunque accelera più rapidamente: è per questo motivo che uno scivolo dritto e con forte pendenza è molto più veloce e divertente.
Per quanto riguarda gli scivoli più curvi – specialmente quelli a serpentina – c’è da mettere in conto un’altra forza (la quale è presente anche in tutti gli altri casi, ma in questi ultimi è più accentuata). Stiamo parlando ovviamente dell’inerzia. Descritta dal sopracitato Newton nel suo primo principio della dinamica è quella tendenza che ha un corpo in quiete (o in moto) a conservare il suo stato. Quando un corpo sta affrontando uno scivolo a serpentina, la sua inerzia gli fa conservare il suo moto rettilineo. È proprio per questo motivo che i bordi degli scivoli sono rialzati: per impedire che l’ignaro bagnante che non ha ancora sostenuto Fisica 1 cada improvvisamente dall’attrazione. Di contro, l‘inerzia, se la si sa gestire, conferisce una momentanea accelerazione dovuta al saliscendi tra una curva ed un’altra.
Commodoriani, ora avete tutte le nozioni di base per affrontare gli acquapark come dei piccoli fisici. Siete pronti ad impressionare le donzelle di turno con le vostre strabilianti discese? Fateci sapere come va! *
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* DrCommodore.it non assume alcuna responsabilità per eventuali cadute, strafigure dimmè e tutto ciò che esula la fisica classica. È un presidio medico-chirurgico, leggere attentamente il foglietto illustrativo e tenere fuori dalla portata dei bambini.
