Passate le feste, con il nuovo anno è tempo di mettere in pratica i buoni propositi. Se tra questi c’è anche il desiderio di tornare in forma, meglio posare le ultime fette di panettone o pandoro e prendere in mano i bastoncini da sci. Oppure alzarsi dalla tavola da pranzo e montare su quella da snowboard. E i più pigri? Possono sempre sedersi sullo slittino per una comoda discesa. Per dedicarsi a questi sport invernali, oltre a un’adeguata preparazione, servono anche un po’ di nozioni di chimica e di fisica. Sì, perché per affrontare una pista innevata non serve solo perfezionare lo stile, ma anche curare le attrezzature con cui si “scivola”, con più o meno classe, verso valle.
Pensate alle cere applicate sugli sci per farli andare più veloci, magari fino a 100 km/h come gli atleti olimpionici. Ne esistono di vari tipi: naturali, sintetiche e paraffiniche. Ma come funzionano? Il primo strato applicato sul fondo dello sci è composto da idrocarburi che formano con il materiale di cui questo è composto (oggi un materiale polimerico, ma piace ricordare che in passato il materiale utilizzato era il legno) uno strato lipofilo, e quindi adeguato per non portare a contatto dello sci acqua ed impurezze in essa contenute. Il secondo strato, applicato sopra il primo, è composto da cere contenenti fluorocarburi. Queste sono più morbide di quelle idrocarburiche e quindi aumentano la velocità, perché riducono l’attrito radente che esiste fra la superficie della neve e lo sci.
Lo scienziato Jeffrey Bates, della Utah University negli U.S.A., ha inventato un nuovo tipo di cera: non ha bisogno di essere riapplicata e può durare anche tutto l’inverno inserendosi nei pori del materiale costituente lo sci (nell’ordine dei nanometri).
Oltre alla chimica, questo affascinante sport è influenzato dalla fisica. Basta analizzare per esempio due fasi della discesa: la fase in cui lo sciatore si trova sulla massima pendenza e l’altra quando impegnato nella curva. Durante la massima pendenza lo sciatore viene spinto dalla componente della forza peso parallela al pendìo della pista, come in un tipico sistema da piano inclinato. Le forze che si oppongono al moto rettilineo uniformemente accelerato? Sono quelle dovute all’attrito tra lo sci e la superficie innevata e alla resistenza dell’aria. Il risultato derivato dalle due forse contrapposte che agiscono sullo sciatore determinerà la sua velocità.
In curva, oltre a queste, si aggiunge la componente di forza centrifuga, diretta verso l’esterno della traiettoria e bilanciata dallo sciatore che si inclina in senso opposto.
Il cambio di direzione avviene attraverso la variazione del punto di appoggio, o vincolo, proprio perché l’inclinazione dello sciatore sollecita la “reazione vincolare” in gioco.
Ma La sola presa di spigolo non basta a far girare gli sci: se questi fossero infatti delle sbarre indeformabili continuerebbero a proseguire diritti. Infatti lo sciatore riesce a curvare per quanto riesce a deformare lo sci, ecco perché c’è bisogno di attrezzi opportunamente deformabili.
Bene: dopo questo piccolo “riscaldamento” a base di chimica e fisica, non c’è niente di meglio che allacciarsi gli scarponi e lasciarsi andare. Per godersi la discesa.
