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lunedì 11 giugno 2012

Ti spiezzo in ...!

Ho visto alcuni video realizzati da Janos e Stefano che mostrano il comportamento della silly putty durante gli urti e li ho subito presi per mostrarli qui. 
Non conoscete la silly putty? magari l'avete incontrata come gioco con il nome Micronite, o forse con un altro nome ancora (qui la vendono). 
E' una sostanza plastica malleabile che si può facilmente stirare e ripiegare se non si agisce troppo velocemente, altrimenti se si tira in modo secco e veloce si spezza: ecco un esempio (purtroppo la piattaforma non riesce a caricare i video, ci sto provando da tre giorni e niente, quindi devo ricorrere a un giro un po' macchinoso) . 
Quando la si lascia cadere rimbalza come una pallina, invece di spiaccicarsi come l'argilla. 

La silly putty è un liquido non-newtoniano: cambia viscosità sotto l'azione di una rapida sollecitazione meccanica diventando quasi un solido elastico (Non-Newtonian fluid da wikipedia) 
E' elastica anche se la colpite. Janos e Stefano l'hanno colpita con il peso in caduta di questa macchina che si trova nell'area attiva dedicata all'energia

il peso viene sollevato da una corda collegata alla ruota con manovella, e viene sganciato istantaneamente rilasciando un fermo. In genere viene usata con palline da ping pong lasciandoci cadere sopra un peso e vedendo quanto si deforma/schiaccia la pallina: ci sono a disposizione pesi diversi che possono essere sollevati all'altezza desiderata. 
Janos e Stefano hanno sostituito la pallina da ping pong con la silly putty, facendo cadere il peso da una altezza minima e da una grande altezza (riprese a 1000 fotogrammi al secondo, realizzate con la Casio Exilim EX-FH100). Interessante.

Anche qui una grossa palla di silly putty riceve un colpo notevole, cadendo da un'altezza considerevole 

sabato 3 marzo 2012

Volley, velocità e urti

Continua la preparazione di "scienza e sport": questa settimana abbiamo dato un'occhiata ravvicinata alla pallavolo. 


Dopo aver scoperto che il colpo a braccia tese del ricevitore si chiama bagher, abbiamo visto che il colpo del pallone in arrivo (in genere una legnata devastante, almeno per me) va assorbito mantenendo le braccia il più possibile solidali con il corpo e flettendo leggermente le gambe, cioè l'urto avviene sulle braccia ma in realtà viene assorbito dalle gambe. Ho anche scoperto colleghi che praticano il volley e che mi hanno dato una mano a capire meglio quel che avviene. 

L'altra questione che salta all'occhio è la velocità di certi colpi, a partire dalla battuta per arrivare alle schiacciate. Mi piacerebbe misurare la velocità in modo molto diretto, usando un dispositivo simile a quello usato dalla polizia per misurare la velocità delle macchine. Cose simili si chiamano speed (o radar) gun e quella che più frequentemente compare nei video di YouTube è della Bushnell, ma non è l'unica casa produttrice a farne (vedi http://www.opticsplanet.net/radar-guns.html). Vengono usate anche per misurare la velocità di palle di baseball e ho visto che se ne trovano a un centinaio di euro, che non è una cifra inavvicinabile. E' possibile misurare la velocità in modo indiretto riprendendo con una telecamera l'oggetto in movimento davanti a una specie di grosso righello e vedendo fotogramma per fotogramma quale è stato lo spostamento, calcolando la velocità - oppure si usa un software di tracking, per esempio Tracker, video analysis and modeling tool, bello e free. Ma sono sistemi indiretti, che richiedono un paio di passaggi e non è comodo usarli su un campo da gioco con attivi ragazzini intorno.  

La velocità è una quantità immediatamente comprensibile, ma come rendere comprensibile le quantità in gioco in un urto? Nelle serie statunitensi tipo Mythbusters usano l'accelerazione, data in unità di g, l'accelerazione di gravità. Immaginando che il battitore imprima alla palla una velocità di 50 km/h (meno della metà di quella data da un giocatore professionista) in 1/10 secondo (un valore forse troppo grande) l'accelerazione è circa 14 g: piuttosto impressionante! ma forse non fa troppa impressione a un ragazzo di 13 anni ...

In altri casi si fornisce fornisce l'altezza dalla quale dovrebbe cadere l'oggetto per sbattere contro il suolo con la stessa energia (cinetica). Nel nostro caso la palla dovrebbe cadere da circa 9,8 m. Rende l'idea (sempre che ci si immagini quanto siano 9,8 m di altezza), ma non considera la rapidità dell'urto. E rende difficile far confronti con urti diversi, p.es. quello fra la racchetta e la pallina da ping pong. L'indagine continua ...