LA FISICA E LO SCI ALPINO

1. LA FISICA E LO SCI ALPINO FRANCESCO FRANCESCHETTI Facoltà di Scienze Motorie Università degli Studi di Bologna tel: +39 348 7412002e-mail: france.franceschetti@unibo.it

2. La forza di gravità “attira” ogni corpo verso il centro della Terra  Ogni corpo ha un PESO La forza di GRAVITA’ è il motorenello sci alpino

3. Max pendenza, traiettoria rettilinea Solop2 fa muovere lo sciatore Pendio ripido (α→90º): p2 = p

4. Baricentro-centro di massa Max pendenza: equilibrio

5. a b CURVA: velocità longitudinale + trasversale Una Forza centrifuga (Fcf) spinge all’esterno lo sciatore allo stesso tempo una Forza centripeta (Fcp) spinge lo sciatore verso centro curva mediante il vincolo sci-neve sbandamento laterale Conduzione Mediante vincolo

6. Al cambio spigoli (A): • rc =  (sci piatti) • baricentro allineato con verticale sci • Fcf = 0 • Al punto max traslazione baricentro (B): • rc minimo • MFcf massimo

7. Sbandamento 1) grande attrito (lamina+soletta)-neve 2) grande dispersione energia cinetica (di moto) 3) vincolo sci-neve imperfetto Conduzione 1) poco attrito lamina-neve 2) bassa dispersione energia cinetica 3) vincolo lamina-neve efficace (presa spigolo)

8. Traiettoria curvilinea Conduzione presa di spigolo + deformazione sci  lamina intaglia un arco nella neve 

9. Forza centripeta Fcp Generata dal movimento trasversale del corpo ovvero spostando il baricentro verso il centro curva richiede il vincolo spigolo (lamina)-neve Fcp è applicata nel vincolo

10. Fcp: vincolo gomma-asfalto = lamina-neve Distribuzione carico  bontà aderenza

11. Una solaesatta distribuzione carico  Pressione ottimale rispetto a: • velocità ingresso • pendenza terreno • raggio curva • proprietà meccaniche sci  Corretta deformazione sci  Efficace vincolo spigolo-neve  Curva condotta

12. Lo sciatore sente la Fcf Fcf è applicata nel baricentro Fcf dipende da: M sciatore v2 sciatore 1/rc traiettoria (rettilineo: rc = )

13. 2a metà curva: maggiore traslazione baricentro (max  ¾ curva)

14. Elasticità attrezzo Flessione sci → arco (ampio) spigolo-neve N.B.: per v crescente →Φ cresce → Fcp cresce → reazione vincolo diminuisce  Fcp & Fcfdominano l’equilibrio

15. Sciancratura • Sullo sci caricato, la sciancratura determina: • rc arco spigolo-neve • deformazione elastica sci Sciancratura → raggio max curva senza sbandamento Neve + azioni sciatore → raggio min curva

16. Forze di attrito } 1) Sci-neve 2) Sciatore-aria rallentano lo sciatore

17. AERODINAMICA F = K*r*S*V2 • K = coefficiente numerico, dipendente dalle caratteristiche fisiche del corpo e del moto • r = densità dell’aria, dipendente dalla temperatura, dalla quota e dalla pressione atmosferica • S = superficie equivalente del corpo (non necessariamente coincidente con la sua superficie fisica) • V = velocità da questa legge si desume che le forze aerodinamiche dipendono dal quadrato della velocità, per cui, raddoppiando la velocità, la forza resistente aerodinamica generata quadruplica.

18. L’ATTRITO RADENTE Esso non è altro che la resistenza che si oppone allo scivolamento di due corpi in contatto tra loro attraverso le rispettive superfici. Dipende: • Dalla natura delle superfici di contatto (più o meno scabrose) • Dalla pressione, di direzione normale, esercitata sulle superfici di contatto • Dall’eventuale lubrificante interposto tra le superfici di contatto

19. LA NATURA DELLE SUPERFICI Le superfici in contatto sono: • Il manto nevoso: • neve fresca, neve compatta, neve ghiacciata • La soletta dello sci: • Legno, plastica

20. LA PRESSIONE La pressione dipende dalla entità della forza peso che agisce normalmente alla superficie di contatto L’entità della forza peso dipende a sua volta dalla inclinazione del pendio e dalla superficie dello sci

21. IL LUBRIFICANTE Tra la superficie del manto nevoso e la soletta dello sci si frappone un lubrificante: la sciolina. Le scioline hanno una struttura cristallina che varia in funzione della temperatura della neve e della temperatura prodotta nello scivolamento, favorendo il prodursi di un velo d’acqua che limita l’attrito.