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L'esperto di fisica

Sterzare da fermi

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Tiziano pone una domanda:

Perchè è difficile ruotare una ruota d'automobile quando è ferma ma è molto agevole farlo quando è in moto?

Ecco come provo a rispondere:

Sono convinto che il problema abbia molti aspetti differenti, collegati anche a soluzioni ingegneristiche particolari che probabilmente un meccanico saprebbe spiegare meglio di me. Come fisico, il mio approccio ai fenomeni è risvolto soprattutto alla ricerca di leggi e regolarità generali, a partire da modelli per quanto possibile semplici. Forse conoscerai una vecchia barzelletta sui fisici, non priva di verità, nella quale un fisico viene assunto da uno stabilimento caseario per studiare la produzione del latte da parte delle mucche. La relazione conclusiva del fisico inizia con le parole: "Schematizziamo una mucca con una sfera..."

Dopo questa professione di modestia, ti dirò che cosa penso sul problema. La mia impressione è che esso sia analogo a quello che si incontra se si deve mettere in moto un'automobile con la batteria in avaria spingendola. Tutti sanno che, anche se l'automobile è in folle, è molto più faticoso darle la prima spinta da ferma che continuare a spingerla quando le ruote si sono già messe in movimento. Questo ha a che fare con il fatto che l'attrito fra corpi immobili è maggiore di quello fra corpi che si muovono l'uno rispetto all'altro. Si parla nel primo caso di attrito statico e, nel secondo, di attrito dinamico. Quando si cerca di mettere in movimento l'automobile, o di sterzarne le ruote da ferme, si deve vincere l'attrito statico. Aumentando lentamente la forza applicata, si arriva a una soglia che è detta di rottura dell'attrito statico. Oltre tale soglia il corpo sul quale si agisce si mette in movimento.

Ma è probabile che questa sia soltanto una parte della risposta. Bisognerebbe fare degli esperimenti, magari agendo direttamente sulla ruota e non attraverso il sistema di trasmissione dell'automobile che potrebbe introdurre dei fattori difficili da considerare.

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