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Maurizio Zani - http://www.mauriziozani.it

Velocità da Formula 1

Intervista di Federico Pedrocchi [FP] e Simona Regina [SR] nel programma radiofonico Moebius in onda su Radio 24, con Marco Gardani [MG]

——————–

[FP] E Simona è qui, ciao.

[SR] Ciao Federico, buona sera a tutti e tutte.

[FP] Allora i titoli: la Formula 1, per una serie di cose che non vi immaginate…

[SR] E poi, a proposito di un buon caffè, vi raccontiamo la scienza della macinazione…

[FP] Due exhibit, Corporea alla Città della Scienza di Napoli e poi qui a Milano al Museo della Scienza e della Tecnologia un altro exhibit sulle particelle elementari. Via!

 

[FP] Siamo alle prime battute, le prime gare del campionato mondiale di Formula 1, e qui con noi c’è Maurizio Zani, ricercatore di fisica del Politecnico di Milano. Vi chiederete perché… Perché Simona Regina… siamo qui vicino alla sua Ducati 500…

[SR] Beh, diciamo vicino alla foto di una Ducati 500, che ogni tanto sogno di guidare.

[FP] Simona Regina non ha nemmeno la patente, però si è posta questo problema, che in effetti è grossissimo e quindi Zani deve rispondere lei.

[SR] A lei l’onere di sciogliere questi dubbi: quando, diciamo così, osservo una moto che corre in un circuito, insomma quando fa le curve rimane in equilibrio su una porzione minima della gomma.

[FP] Mentre invece le macchine di Formula 1 hanno, messe tutte insieme, delle gomme che saranno una superficie di un metro e mezzo, due metri. E allora com’è che vanno insieme le due cose?

[MZ] Sì, buonasera a tutti. Allora, partirei dalla vettura di Formula 1: in realtà la forza di attrito, che è quella che serve alla macchina per muoversi… tale forza è indipendente dalla superficie che sta a contatto, quindi in questo caso tra il pneumatico e l’asfalto. E allora uno si chiederebbe partendo dalla Formula 1: perché devo avere 4 ruote così larghe?

[FP] Ah, saranno un 50 centimetri…

[MZ] E il motivo è presto detto: non cambia, se si vuole guardare a questo modello semplificato, l’attrito tra i due. Cambiano le prestazioni dell’autovettura, perché avendo un palmare molto largo, questo fa sì che il calore che in frenata, in accelerazione o in curva viene generato viene molto più facilmente smaltito, e quindi la mescola dei pneumatici si mantiene con le caratteristiche ottimali. E da questo punto di vista, però, uno si pone allora la domanda (se torniamo alla Ducati): perché in una moto questo non avviene? La prima parte della risposta è semplice, ed è: la moto non curva, ma piega e quindi se io avessi un palmare largo 50 centimetri non correrei in moto…

[FP] Non sarebbe una moto…

[MZ] …e quindi avendo la necessità di avere due ruote la superficie di contatto dev’essere decisamente inferiore. C’è un punto a favore, ed è che rispetto all’autovettura di Formula 1 la superficie a contatto cambia nel tempo, spostandosi a destra e a sinistra, e questo aiuta.

[FP] Cambia nel senso…

[MZ] …curvando a destra e curvando a sinistra la porzione a contatto…

[FP] C’è meno consumo perché alternato.

[MZ] …quindi quanto meno c’è un fattore due da dividere.

[FP] Scusi, lei prima ci ha detto che allora questa immagine che abbiamo noi tutti che poi uno si trasporta sulla propria automobile, che si mette le gommone per andare sul viale cittadino non c’entra con l’aderenza, sono così grandi per disperdere calore.

[MZ] C’entra indirettamente, nel senso che cambiando la mescola del pneumatico cambiano di conseguenza le prestazioni e le caratteristiche

[FP] Certo, ma allora perché tiene il terreno? Non è quello il punto.

[MZ] Diciamo, non è questo se non cambiasse la mescola

[FP] Certo, certo.

[MZ] Potrei correre benissimo con una macchina di Fomula 1 che ha le ruote larghe 4 centimetri; finché vado a velocità costante il problema non si pone troppo. Quando comincio ad accelerare con forte intensità o a fare curve con le velocità che siamo soliti vedere alla televisione il problema invece si pone, magari rischierei di scioglierle in due secondi.

[SR] Sono comunque contenta di aver imparato questa sera che la moto non curva, ma piega. A questo punto ho un’altra curiosità: parlando appunto di prestazioni delle auto… Federico, l’alettone?

[FP] L’alettone… Ci dicono tutti che l’alettone che ha dietro, molto dietro, la macchina di Formula 1 è l’opposto di un’ala

[MZ] Un’ala al contrario.

[FP] Un’ala al contrario, e questo perché schiaccia verso il basso.

[MZ] Dà un carico aggiuntivo oltre al peso all’autovettura. Questo aumenta l’aderenza.

[FP] Però questa “mano” che spinge verso il basso spinge molto dietro: perché non si alza col muso davanti?

[MZ] Sarebbe così se ci fosse la sola “mano” sul retro, sull’alettone posteriore, e quindi in alcuni casi potremmo vedere l’autovettura che si impenna. In realtà c’è un alettone anche davanti, conformato in modo particolare da ottimizzare i flussi, ed entrami fanno sì di e stabilizzare l’autovettura e di aumentare il carico.

[FP] Quindi le due alette davanti sono cruciali per compensare…

[MZ] Sia quelle, diciamo, sostanzialmente orizzontali, sia quelle verticali che aiutano a far scorrere il flusso nella maniera opportuna

[SR] Però io ho un’altra curiosità in merito proprio a questo: nel momento in cui sono seduta all’interno dell’autovettura che sta procedendo a questa velocità e che è sottoposta a questa grossa accelerazione facendo la curva, ecco, che cosa succede al mio corpo? E allora vogliamo chiamare in causa il dott. Marco Gardani, buonasera…

[MG] Buonasera

[SR] Medico chirurgo agli Spedali Civili di Brescia. Insomma, che cosa succede al mio corpo nel momento in cui sono sottoposta a questa fortissima accelerazione in curva?

[FP] Perché si parla di 5 volte l’accelerazione di gravità

[MG] Sì, allora […]

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