La stagione invernale si avvia (ahimè) al termine. Ma non ci scoraggiamo e per farci trovare pronti al salto di qualità nel prossimo anno, mettiamoci sotto con questo corso di snowboard nel quale avremo due maestri d’eccezione: la campionessa olimpica Michela Moioli e Sir Isaac Newton.
Corso principianti
Per praticare lo Snowboard occorre innanzitutto capire perché e come ci si muove.
Immaginiamo di avere un pulsante, come quelli che si vedono nei cartoni animati, per bloccare il tempo.
In quell’istante, con tutta probabilità, Michela Moioli si troverà su un pendio inclinato di un angolo θ (theta), agganciata alla sua bella tavola. Sarà allora soggetta a diverse forze, nella direzione parallela al pendio:
la forza di inerzia (m x a), che per definizione è il prodotto tra massa e accelerazione. Diciamo che l’inerzia è la capacità di un corpo di mantenere il proprio stato, di quiete o di moto che sia, fino al momento in cui interviene una forza esterna a modificarlo.
La forza di gravità (m x g x sen(θ)). O meglio, la sua componente nella direzione del moto. sen(θ) indica proprio che stiamo considerando la direzione parallela al pendio, m è la massa in gioco e g è l’accelerazione di gravità.
la forza d’attrito con la neve (μ x m x g x cos(θ)) è la resistenza che il contatto tra neve e tavola oppone al moto. Dipende dal coefficiente di attrito μ e dalla componente della forza di gravità in direzione perpendicolare al pendio.
Questa in realtà è una schematizzazione dell’attrito (detta “di Coulomb”), in cui si considera il contatto tra la neve e la tavola.
Nella realtà, invece, si forma un film d’acqua tra le superfici e questo fa sì che l’attrito dipenda da fattori molto diversi. (Ne ha parlato Giovanni nel suo articolo sul pattinaggio) Perciò noi stiamo approssimando… Ma per imparare va benissimo!
la resistenza aerodinamica (0.5 x Cd x S x ρ x v²) è la resistenza che l’aria oppone al moto. Essa dipende dalla velocità v, da un coefficiente di resistenza aerodinamica Cd, dalla densità dell’aria ρ, dalla superficie della snowboarder nella direzione del moto S (come se facessimo una foto frontale, stando attenti a non farci investire perché Michela, a tavola piatta, è un fulmine!!!).
Mettendo insieme tutti questi bei simboletti e bilanciando le forze, si ottiene l’equazione del moto:
e dividendo tutto per la massa:
Abbiamo ottenuto una formulazione per trovare l’accelerazione. Qui sono nascosti, quindi, tutti i modi per andare più veloci.
Scoviamoli.
Chiaramente non possiamo intervenire sull’inclinazione θ del pendio senza una bacchetta magica, né sull’accelerazione di gravità g perché siamo sul pianeta Terra e nemmeno sulla densità dell’aria senza un gigantesco condizionatore.
Il simboletto μ che, come abbiamo detto, è un’approssimazione, indica quanto siano importanti, per migliorare la velocità, la qualità della tavola e le condizioni della neve. Ma noi siamo poveri e non possiamo permetterci la tavola di Michela.
Il termine su cui possiamo giocare sarà quindi l’ultimo dell’equazione:
Il segno meno indica che si oppone alla gravità che ci spinge giù dal pendio. Questo significa che diminuendo questo termine la nostra velocità aumenterà.
La massa ha un’incidenza rilevante: il simboletto m si trova sotto il segno di frazione, quindi più sarà grande e più l’intero termine diminuirà. Chi pesa 70kg, a parità di tutto il resto, sarà “potenzialmente” più veloce di chi ne pesa 50.
Il simboletto Cd S indica la nostra capacità di assumere una posizione aerodinamica.
È sopra il segno di frazione quindi se lui aumenta, crescerà anche il temine che ci rallenta. Significa che se Michela avrà la capacità di diminuire la sua superficie “fotografata” allora riuscirà ad andare più veloce. Sempre che non ci centri mentre scattiamo la foto.
Tutte queste accortezze sono, ovviamente, solo teoriche.
È chiaro che se aumenta la massa di una persona questa avrà, tendenzialmente, meno agilità e più difficoltà di equilibrio, specialmente se i chili in più non sono ben distribuiti sulla muscolatura. Inoltre è importante uscire bene dalle curve: il simboletto v sta ad indicare che anche la velocità della nostra atleta, nel momento in cui fermiamo il tempo, incide sul termine.
L’importanza della tecnica: non potrò mai essere veloce quanto una boardercrosser fenomenale come Michela, nonostante i miei 30kg in più.
Bene, con questi presupposti, abbiamo un’intera stagione per allenarci a migliorare la velocità sulla tavola. E magari per il 2022 alcune di voi saranno pronte a sfidare Michela sui tracciati olimpici di Pechino.
Io mi sono già rassegnato. Ma vi aspetto carichi per il corso della prossima stagione, in cui apprenderemo le migliori tecniche del Freestyle grazie al momento angolare e quelle del Freeride imparando a conservare un po’ di energia cinetica.
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Enrico Laerte Corona
Laureato in ingegneria civile all’Università di Cagliari, per poi proseguire gli studi in strutture al Politecnico di Torino. Attualmente svolge uno stage di ricerca su sismica e materiali strutturali di nuova concezione all’HEIG-VD di Yverdon (SVI). Appassionato di arte e astrofisica ma preferisce trovare nuovi interessi a seconda di come gira la luna, lasciandosi coinvolgere da chi gli sta attorno.
Fonti:
– https://www.math.utah.edu/~eyre/rsbfaq/physics.html
