{"id":14931,"date":"2017-08-20T00:10:42","date_gmt":"2017-08-20T00:10:42","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ocean4future.org\/?p=14931"},"modified":"2026-03-30T18:27:46","modified_gmt":"2026-03-30T16:27:46","slug":"la-fisica-per-subacquei-parte","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/archives\/14931","title":{"rendered":"La fisica per i subacquei – forza e densit\u00e0"},"content":{"rendered":"tempo di lettura: <\/span> 6<\/span> minuti<\/span><\/span>

.<\/span>
\nlivello elementare<\/span><\/a>
\n.<\/span>
\nARGOMENTO: SUBACQUEA<\/span><\/strong>
\nPERIODO: XXI SECOLO<\/span><\/strong>
\nAREA: DIDATTICA<\/span><\/strong>
\nparole chiave: Forza, densit\u00e0<\/p>\n

 <\/p>\n

Non hai veramente capito qualcosa finch\u00e9 non sei in grado di spiegarla a tua nonna – <\/span><\/em>Albert Einstein<\/span><\/strong><\/p>\n

\"DSC_1396<\/a><\/p>\n

nelle immersioni affidatevi sempre ad istruttori capaci ed esperti che vi accompagneranno per mano in un mondo straordinario … non smettete mai di studiare ed approfondire le nozioni che apprenderete … la subacquea \u00e8 una educazione continua che non finisce mai \ud83d\ude42 Buone bolle a tutti –  @ foto credit andrea mucedola<\/span><\/strong><\/p>\n

I subacquei devono sapere un p\u00f2 di tutto. Conoscere delle basi elementari di fisica \u00e8 particolarmente importante per comprendere molti aspetti dell’immersione, in particolare quelli legati alla sicurezza. Luca Cicali <\/span><\/strong>ci racconter\u00e0 i punti fondamentali, che molti di voi dovrebbero conoscere dal primo corso Open Water Diver, ma come dicevano gli antichi repetita iuvant<\/span><\/em>, ripetere le cose ci aiuta a capirle. Facciamoci accompagnare in questo viaggio nella fisica della subacquea da un grande esperto, Luca Cicali<\/a>.<\/span><\/strong><\/p>\n

Pochi mattoni per costruire l\u2019universo<\/span><\/strong><\/span>
\nLa materia \u00e8 tutto ci\u00f2 che occupa uno spazio e ha una massa. Pu\u00f2 essere costituita da singoli elementi, come ad esempio il l\u2019azoto, l\u2019alluminio, il cloro; oppure da composti di elementi, come ad esempio l\u2019acqua o l\u2019anidride carbonica. Elementi o composti hanno caratteristiche fisiche e chimiche proprie. La pi\u00f9 piccola porzione di un elemento, come noto, \u00e8 l\u2019atomo. L\u2019unit\u00e0 base di un composto \u00e8 invece la molecola, ovvero la pi\u00f9 piccola porzione di un composto. Cos\u00ec come le poche lettere dell\u2019alfabeto sono sufficienti a costruire migliaia di parole, i 92 elementi esistenti in natura sono sufficienti, combinandosi insieme tramite legami chimici, per formare i pi\u00f9 di quattro milioni di composti conosciuti. Elementi e composti formano tutte le sostanze che troviamo in natura.<\/p>\n

Mescolando elementi e composti che non reagiscono chimicamente otteniamo invece miscele o miscugli pi\u00f9 o meno omogenei. Una miscela \u00e8 ad esempio l\u2019aria, un tipico miscuglio \u00e8 la sabbia di una spiaggia.<\/span><\/strong><\/p>\n

La Forza, la causa di tutto<\/span><\/span>
\n<\/span><\/strong>Fu il grande fisico inglese Isaac Newton<\/span><\/strong> a descrivere per primo, con le sue famose leggi della dinamica, i risultati della azione di una forza.  Tali leggi  stabiliscono che applicando una forza ad un corpo esso subisce una variazione di velocit\u00e0 tanto maggiore quanto pi\u00f9 piccola \u00e8 la sua massa.<\/p>\n

\"Questa
National Library of Wales: Isaac Newton \u2013 fisico e matematico inglese (1642\u20131727) File:Portrait of Sir Isaac Newton (4670220).jpg – Wikimedia Commons<\/a><\/span><\/strong><\/figcaption><\/figure>\n

In altre parole, pi\u00f9 un corpo \u00e8 pesante (o meglio massivo) e maggiore \u00e8 la forza che \u00e8 necessario imprimergli per farlo accelerare. E’ un fenomeno intuitivo: se colpiamo una palla da tennis riusciamo a farla viaggiare a velocit\u00e0 molto maggiore che se colpiamo con la stessa forza una palla di piombo. La forza si misura in newton, (non a caso), e la massa in chilogrammi. Per dare subito un riferimento pratico, la spinta di galleggiamento <\/span><\/strong>di un jacket (GAV) si misura in newton \u2026 e non in chilogrammi.<\/p>\n

Il peso, un capitolo inutile? Forse no<\/span><\/strong><\/span>
\nSul peso sappiamo veramente tutto. Mi direte, che c\u2019\u00e8 da capire? Incominciamo subito con una comune credenza. Il peso si misura in chilogrammi? Essendo una forza, ovviamente NO.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

Un diagramma del corpo libero per un blocco su un piano inclinato, che illustra la forza normale perpendicolare al piano (N), la forza di gravit\u00e0 verso il basso (Mg) e una forza F lungo la direzione del piano. Con un p\u00f2 di fantasia immaginiamo che il blocco sia un subacqueo  che scende con un certo angolo. Se l’angolo \u03b8 \u00e8 90\u00b0 il suo coseno sar\u00e0 uguale a zero – opera derivata da Own work<\/span>. Free body1.3.svg – Wikimedia Commons<\/a><\/span><\/strong><\/p>\n

Il peso si misura in newton<\/span><\/strong> proprio perch\u00e9 si tratta di una forza (la forza peso) ovvero la forza con la quale un corpo \u00e8 attratto verso il centro della Terra. Per semplificarci la visione potremmo dire la forza che preme perpendicolarmente contro il pavimento. I chilogrammi<\/span> <\/strong>(come le libbre, stone ed altre unit\u00e0 di misura) servono invece per misurare la massa, ovvero la quantit\u00e0 di materia di un corpo<\/span><\/strong>.<\/p>\n

La forza peso<\/span><\/strong> \u00e8 quindi il prodotto della massa, misurata in Kg, per l\u2019accelerazione di gravit\u00e0, che sulla Terra \u00e8 pari a circa 10 (9,81). Quindi un uomo che \u201cpesa\u201d 80 Kg, in realt\u00e0 pesa circa 80 x 10 = 800 newton, mentre la sua sola massa \u00e8 pari ad 80 Kg.  Facile no?<\/span><\/strong> Questo concetto \u00e8 un tipico tranello della fisica, particolarmente insidioso perch\u00e9 ha a che fare con concetti apparentemente semplici e ben radicati fin dalla nascita.<\/p>\n

Densit\u00e0<\/span>
\n\"Formula<\/a><\/span><\/strong>Arriviamo ora alla densit\u00e0<\/span> ovvero al rapporto tra la massa ed il volume di un corpo<\/span><\/strong>. In pratica conoscere la densit\u00e0 ci da una misura della concentrazione della materia.  Se quindi prendiamo un qualunque campione di un materiale, misuriamo la sua massa e il suo volume, e dividiamo la prima per il secondo, otteniamo un valore costante, ovvero la densit\u00e0 di quel corpo. Liquidi e solidi hanno una densit\u00e0 costante al variare della pressione, essendo praticamente incomprimibili. Essa varia debolmente con la temperatura. I gas invece, essendo comprimibili, hanno una densit\u00e0 che dipende fortemente dalla pressione alla quale vengono portati nel recipiente chiuso che li contiene, come ad esempio le bombole.<\/p>\n

E che cosa centra con la subacquea?<\/span>
\n<\/strong><\/span>Vedremo come la densit\u00e0 dell’acqua ci costringa a modifiche delle nostre attrezzature pi\u00f9 semplici, come la zavorra, oppure ci suggerisca scelte operative diverse quando ci immergeremo in zone con forti variazioni di densit\u00e0 (come nelle risorgenze e negli estuari di fiumi<\/span><\/strong>). E’ il caso del subacqueo che a parit\u00e0 di condizioni di peso (in zavorra) in acqua dolce tende a scendere verso il basso mentre in mare a galleggiare. Questo fattore vedremo che non \u00e8 trascurabile in quanto un’eccessiva pesata aumenta il consumo di aria da parte del subacqueo (e quindi riduce la sua autonomia sott’acqua). Ecco perch\u00e9 conoscere la densit\u00e0 dell’acqua ed i suoi effetti \u00e8 cos\u00ec importante.<\/p>\n

Energia, un patrimonio da spendere<\/span><\/strong><\/span>
\nQuando l\u2019azione di una forza riesce a modificare la velocit\u00e0 di un corpo, si dice che quella forza compie un lavoro, e la capacit\u00e0 di compiere un lavoro \u00e8 ci\u00f2 che chiamiamo energia<\/strong><\/span>. L\u2019energia \u00e8 perfettamente misurabile ma pur sempre astratta, virtuale. Essa infatti si \u201crivela\u201d soltanto quando pu\u00f2 trasformarsi in lavoro.<\/p>\n

In sostanza  l\u2019energia di un sistema \u00e8 una specie di patrimonio spendibile in varie forme, un p\u00f2 come il denaro che si trasforma in un bene soltanto nel momento dell\u2019acquisto.   L\u2019energia pu\u00f2 trasformarsi in varie forme pur conservandosi sempre, essa non pu\u00f2 essere n\u00e9 creata n\u00e9 distrutta. Ma in ogni trasformazione di energia c\u2019\u00e8 un costo da pagare; ad esempio la dispersione di parte di essa sotto forma di calore che \u00e8 a sua volta una forma di energia. Tantissime sono le forme di energia: termica, luminosa, elettromagnetica, chimica, meccanica, potenziale, cinetica, nucleare, e cos\u00ec via. I subacquei ne hanno spesso a che fare senza pensarci.<\/p>\n

Il ballo di San Vito di atomi e molecole<\/span><\/strong><\/span>
\nLa temperatura<\/span><\/strong> \u00e8 un concetto a noi cos\u00ec familiare che sembra persino una perdita di tempo cercare di darne una definizione rigorosa.  Ma siamo sicuri di saperne dare una definizione tecnicamente corretta?<\/p>\n

La temperatura \u00e8 la misura della energia cinetica (legata cio\u00e8 al movimento) media degli atomi e molecole di un corpo, ovvero la quantit\u00e0 di energia immagazzinata in quel corpo sotto forma di agitazione degli atomi e molecole che lo compongono<\/span><\/strong>.<\/p>\n

Da questa definizione apprendiamo che atomi e molecole di un corpo letteralmente \u201cnon stanno mai fermi\u201d, anche se la mobilit\u00e0 di cui godono \u00e8 ben maggiore nel caso dei gas rispetto a liquidi e solidi. L\u2019acqua ha una resistenza al cambiamento di temperatura pi\u00f9 di quattro volte maggiore di quella dell\u2019aria. Ecco perch\u00e9 in una bella giornata di sole, in primavera, basta qualche ora per riscaldare l\u2019aria, mentre l\u2019acqua del mare resta gelida.  Ma anche restare immersi in acqua fredda \u00e8 una esperienza molto pi\u00f9 sgradevole che essere immersi in aria fredda.<\/p>\n

Perch\u00e9?
\n<\/span><\/strong>Perch\u00e9 l\u2019acqua \u00e8 capace di trasmettere il calore con una velocit\u00e0 23 volte maggiore<\/span> <\/strong>di quella dell\u2019aria. Pertanto un subacqueo immerso in acqua, (normalmente pi\u00f9 fredda di lui), subisce una sottrazione di calore molto pi\u00f9 rapida che se fosse immerso in aria, alla stessa temperatura.<\/p>\n

\"conseils-plongee-08\"<\/a><\/p>\n

da Link<\/a><\/span><\/strong><\/p>\n

Ecco perch\u00e9 conviene sempre indossare una muta adeguata alla temperatura dell’acqua. Nel caso della muta stagna, non entrando acqua (almeno si spera) l’aria da noi inserita forma una fluido tra i nostri sottomuta e la muta stessa … essendo aria ci metter\u00e0 di pi\u00f9 a raffreddarsi e potremo godere di una endurance maggiore anche a temperature molte basse. Nella figura vediamo un suggerimento per la vestizione con mute umide, che \u00e8 comunque un fattore soggettivo.<\/p>\n\n\n\n
Per oggi ci fermiamo qui e nel prossimo articolo completeremo il quadro parlando della pressione e delle leggi fondamentali della subacquea.<\/span><\/strong><\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Luca Cicali<\/strong><\/span><\/p>\n

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PAGINA PRINCIPALE - HOME PAGE<\/span><\/a>
\n.<\/span><\/p>\n

Alcune delle immagini possono essere state prese dal web, citandone ove possibile gli autori e\/o le fonti. Se qualcuno desiderasse specificarne l\u2019autore e le fonti o rimuoverle, pu\u00f2 scrivere a infoocean4future@gmail.com e provvederemo immediatamente alla correzione dell\u2019articolo<\/p>\n

 <\/p>\n

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