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Gli sciatori in discesa libera riservano molte sorprese LA PAROLA Al LETTORI Gli sciatori in discesa libera riservano molte sorprese Quale distanza copre mediamente un pallone in una partita di calcio? Il problema può essere risolto soltanto con un'analisi statistica su un campione rappresentativo di partite, ma possiamo ricavare un valore di stima partendo da alcune ipotesi. Suddividiamo la durata regolamentare (90') di una partita in tre fasi caratterizzate da diverse velocità medie del pallone. Fase a): interruzioni degli arbitri e tempi morti durante la rimessa in gioco. Velocità 0 m/s. Fase b): avanzamento «con palla al piede». Velocità di 1.5 m/s (5.4 Km/h). Fase c): passaggi e tiri in porta. Velocità di 16 m/s (58 Km/h). Assegniamo queste durate percentuali alle fasi descritte: a) 15%, cioè 13'; b) 35%, cioè 32'; c) 50%, cioè 45'. Si ricava così un percorso «medio» del pallone di 46 chilometri. (Giuseppe Toso Pagnacco, Udì Due sciatori ugualmente bravi si sfidano nella discesa libera. Uno pesa 95 chili, l'altro 70. Chi farà il miglior tempo? Se non consideriamo le forze di attrito, teoricamente dovrebbero arrivare insieme. Qualora le considerassimo, lo sciatore più pesante farà una maggiore resistenza all'aria, essendo sicuramente di dimensioni maggiori rispetto allo sciatore più leggero. In secondo luogo, gli sci del primo tenderanno ad affondare di più nella neve e opporranno una maggiore resistenza allo scivolamento. Il più leggero dovrebbe quindi vincere. (Piero Soardo, Viering, Ao) A parità di condizioni della pista e degli sci, il coefficiente di attrito / sarà lo stesso. La forza che spinge i singoli sciatori sarà allora data dal prodotto del proprio peso per la spinta causata dalla forza di gravità meno la forza d'attrito. Quindi lo sciatore più pesante sarà anche il più veloce. (Federico Tosini, Torino) Supponendo di schematizzare la pista con un piano inclinato, se scomponiamo la forza-peso nelle direzioni tangente e perpendicolare al piano, mentre quest'ultima incide sull'attrito (che sulla neve è minimo), la prima agisce sullo sciatore: quello più pesante è soggetto a una forza maggiore, che gli imprime maggior velocità. (Cristiano Leone, Trecate) Faranno lo stesso tempo, visto che due corpi di massa qualsiasi in caduta libera, a parità di pendenza, di spazio percorso e con dispersioni di energia cinetica proporzionali alle loro masse, hanno la stessa velocità. (Marcello Ceriani, Cuneo) In condizioni ideali (senza attriti) i tempi saranno uguali, perché i due atleti sono spinti dalla stessa accelerazione gravitazionale. Nella realtà influiscono le resistenze passive. L'attrito radente degli sci, essendo proporzionale al peso, determinerà la stessa decelerazione per i due sciatori. Supponendo invece che l'aria eserciti la stessa forza sui due atleti, lo sciatore con massa maggiore subirà una minore decelerazione e farà il tempo migliore. (Walter Perotto, Torino) Perché idrogeno e ossigeno a temperatura ordinaria stanno vicini senza diventare acqua? Perché sono presenti allo stato gassoso e quindi, combinati insieme, formano vapore acqueo. Possono passare allo stato liquido, solo a una temperatura molto più alta. (Gloria Pagliano Torino) Durante la reazione chimica di produzione dell'acqua, i due atomi che compongono le singole molecole di idrogeno e ossigeno (biatomiche allo stato gassoso) devono rompere i propri legami e urtarsi (nel rapporto di due molecole di idrogeno per una di ossigeno) con una certa velocità. Il numero di atomi con velocità utile (detta anche Energia cinetica) aumenta con l'aumentare della temperatura: a temperatura ambiente questo numero è così basso che la reazione avviene in tempi non direttamente osservabili. (Riccardo Clerici Romentino, No) La reazione chimica tra idrogeno e ossigeno, a temperatura ordinaria, è possibile dal punto di vista termodinamico, nel senso che l'energia posseduta dalla molecola di acqua è minore rispetto a quella dei componenti liberi. Essa però non avviene perché, per attivare la reazione, è necessario un sovrappiù di energia che permetta di vincere le forze di repulsione intermolecolari, raggiungibile solo a determinate temperature o pressioni. A reazione avvenuta, questa energia in eccesso verrà restituita. (Walter Scaramuzza Palestro, Pv) Che cosa causa la scintilla elettrica negli abiti di lana? Avvicinando la mano a un oggetto con carica elettrica diversa, si verifica l'induzione elettrostatica: i punti più vicini fra i due accumulano cariche tutte positive per l'uno, tutte negative per l'altro. Si crea così un «vincolo» detto differenza di potenziale o tensione. Se la tensione è sufficientemente alta (dipende dai materiali e dalla distanza) l'aria si polarizza (conduce corrente) e fa passare la scarica elettrica all'improvviso. Questo processo è simile a un «fulmine microscopico». (Fabrizio Golia Torino) CHI SA RISPONDERE?Qual è la definizione di «scienza esatta»? (Giovanni heverso) Qual è il motivo fisico per cui l'acqua spegne II fuoco? Perché, quando la differenza tra l'aria esterna e quella espulsa dal nostro organismo diventa sensibile, quest'ultima diventa visibile? (Walter Scaramuzza) E' possibile recuperare da un autoveicolo in frenata un po' denergia termica e riciclarla? (Fabrizio Golia)Inviare le risposte a: Tuttoscienze, La Stampa, via Marenco 32, 10126 Torino. Oppure via fax al numero 011-65 68 504indicando chiaramente «Tuttoscienze» in prima pagina.