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La forza centripeta: il fascino delle montagne russe

I più temerari avranno sicuramente colto l’occasione, almeno una volta nella vita, di fare un giro sulle adrenaliniche montagne russe restando per qualche secondo a testa in giù, quasi a voler sfidare le leggi della fisica. Le montagne russe, infatti, rappresentano una delle attrazioni più conosciute e famose, una costante in qualsiasi parco divertimenti. L’aggettivo “russe“, poi, non è messo a caso, e si deve proprio a un passatempo diffuso in Russia già qualche secolo fa, quando discese e salite venivano percorse con la slitta su di una pista ghiacciata. Oggi sono invece i carrelli a viaggiare su una rotaia metallica, ma il funzionamento di base resta lo stesso.

Il giro della morte è un gioco di forze

La parte più divertente dell’intero circuito è sicuramente il giro della morte. Anche se sembra strano, nell’attraversarlo i vagoni non cadono giù assecondando la forza di gravità, ma restano invece saldamente ancorati al loro posto, assicurando divertimento (e magari anche un po’ di strizza) a tutti i passeggeri. La spiegazione di quella che sembra quasi una magia si chiama forza centripeta.

All’inizio della corsa il vagone è fermo, per poi cominciare la discesa che gli permette di acquistare velocità e raggiungere l’inversione, superandola senza bisogno di un motore. In gioco vi è l’azione della forza di gravità e quella detta “vincolare”, dovuta alla presenza della rotaia. In ogni punto del circuito il vagone è soggetto a queste due forze. Nel punto più alto del giro, la somma delle due fornisce la forza centripeta, diretta verso il centro del circuito circolare, necessaria a percorrere il giro della morte a velocità pressoché costante. Facendo qualche calcolo è possibile stabilire quanto valga la velocità minima alla quale deve viaggiare il vagone per superare il giro della morte.

Dalla centrifuga dei laboratori alle gare di rally

La forza centripeta si applica in tantissimi campi. In un laboratorio di analisi, ad esempio, l’accelerazione centripeta viene usata per separare i globuli rossi del sangue dal siero. Oppure, se avete mai assistito in tv o dal vivo a una gara di rally, vi sarete accorti dell’inclinazione del circuito che permette alle auto in corsa ad alta velocità di non sbandare in curva. In questo caso, la forza centripeta è dovuta all’attrito tra gli pneumatici e l’asfalto. Insomma, guardare con occhi nuovi fenomeni e situazioni a cui siamo abituati ci permette di comprendere meglio come la fisica sia davvero dappertutto.

© IL QUOTIDIANO ONLINE 2022 RIPRODUZIONE RISERVATA

di Marianna Fusco

Una mente scientifica e un'anima letteraria, affascinata da qualsiasi cosa abbia una storia da raccontare. Curerà la rubrica “Reticoli di Idee”

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