La fisica dell alpinista

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1 La fisica dell alpinista

2 La forza

3 La forza

4 La forza

5 La forza F = m x a

6 Energia

7 Energia

8 Energia L energia è definita come la capacità di un sistema a compiere un lavoro.

9 Energia L energia è definita come la capacità di un sistema a compiere un lavoro. Tra le varie forme di energia, quelle importanti per un alpinista sono l energia posizionale (gravitazionale) e quella cinetica

10 Energia = Lavoro

11 Energia = Lavoro Il lavoro di strofinamento di una mano contro l altra, si trasforma in calore

12 Energia = Lavoro Il lavoro di strofinamento di una mano contro l altra, si trasforma in calore il lavoro fatto dall acqua nelle centrali idroelettriche si trasforma in corrente elettrica

13 Energia = Lavoro Il lavoro di strofinamento di una mano contro l altra, si trasforma in calore il lavoro fatto dall acqua nelle centrali idroelettriche si trasforma in corrente elettrica In pratica ogni lavoro si trasforma in energia e viceversa

14 Energia di posizione

15 Energia di posizione E = m g h

16 Energia di posizione 50 m 30 m E = m g h 12 m 0 m

17 Energia di posizione 50 m 30 m E = m g h 12 m 0 m E = 0

18 Energia di posizione 50 m 30 m E = m g h 12 m E = m x m E = 0

19 Energia di posizione 50 m 30 m E = m x 300 E = m g h 12 m E = m x m E = 0

20 Energia di posizione 50 m E = m x m E = m x 300 E = m g h 12 m E = m x m E = 0

21 Energia di posizione 50 m 30 m E = m x 500 E = m x 300 più aumenta l altezza più aumenta l energia associata con l oggetto che viene alzato E = m g h 12 m E = m x m E = 0

22 Energia di posizione 50 m 30 m E = m x 500 E = m x 300 più aumenta l altezza più aumenta l energia associata con l oggetto che viene alzato E = m g h 12 m 0 m E = m x 120 E = 0 L energia è il lavoro fatto per alzare l oggetto contro la forza di gravità

23 Energia cinetica

24 Energia cinetica E = ½ m v²

25 Energia cinetica E = ½ m v² v=2m/s

26 Energia cinetica E = ½ m v² E = m 2 v=2m/s

27 Energia cinetica E = ½ m v² E = m 2 v=2m/s v=4m/s

28 Energia cinetica E = ½ m v² E = m 2 v=2m/s E = m 8 v=4m/s

29 Energia cinetica E = ½ m v² E = m 2 v=2m/s E = m 8 v=4m/s v=10m/s

30 Energia cinetica E = ½ m v² E = m 2 v=2m/s E = m 8 v=4m/s E = m 50 v=10m/s

31 Energia cinetica E = ½ m v² E = m 2 v=2m/s E = m 8 v=4m/s E = m 50 v=10m/s v=20m/s

32 Energia cinetica E = ½ m v² E = m 2 v=2m/s E = m 8 v=4m/s E = m 50 v=10m/s E = m 200 v=20m/s

33 Energia cinetica E = ½ m v² E = m 2 v=2m/s E = m 8 v=4m/s più aumenta la velocità più E = m 50 v=10m/s aumenta l energia associata al movimento E = m 200 v=20m/s

34 Attrito

35 Attrito

36 Attrito

37 Attrito Tramite la forza di attrito l energia indipendentemente dalla sua forma viene trasformata in calore e deformazione

38 Situazioni

39 Situazioni

40 Situazioni

41 Situazioni Corda bloccata

42 Situazioni Corda bloccata Corda frenata

43 Corda bloccata

44 Corda bloccata La situazione a corda bloccata può essere causata dalla presenza di un nodo bloccante, oppure dalla corda incastrata in qualche fessura.

45 Corda bloccata La situazione a corda bloccata può essere causata dalla presenza di un nodo bloccante, oppure dalla corda incastrata in qualche fessura. In queste situazioni quasi tutta l energia va a dissiparsi sulla corda

46 Corda bloccata La situazione a corda bloccata può essere causata dalla presenza di un nodo bloccante, oppure dalla corda incastrata in qualche fessura. In queste situazioni quasi tutta l energia va a dissiparsi sulla corda

47 L energia si trasforma

48 L energia si trasforma

49 L energia si trasforma

50 L energia si trasforma Energia di posizione

51 L energia si trasforma Energia di posizione Energia Cinetica

52 L energia si trasforma Energia di posizione Energia Cinetica Deformazione corda

53 forza di arresto

54 forza di arresto La forza di arresto è la forza con cui la corda ci frena.

55 forza di arresto La forza di arresto è la forza con cui la corda ci frena. Più elevata è la forza di arresto più alta è la deccelerazione che l alpinista subisce di conseguenza più gravi sono i danni al suo corpo.

56 fattore di caduta

57 fattore di caduta Energia di posizione

58 fattore di caduta Energia di posizione Altezza di caduta (lunghezza del volo)

59 fattore di caduta Energia di posizione Altezza di caduta (lunghezza del volo) Capacità di assorbire energia

60 fattore di caduta Energia di posizione Altezza di caduta (lunghezza del volo) Capacità di assorbire energia lunghezza della corda

61 fattore di caduta Energia di posizione Altezza di caduta (lunghezza del volo) Capacità di assorbire energia lunghezza della corda Fc =

62 fattore di caduta Energia di posizione Altezza di caduta (lunghezza del volo) Capacità di assorbire energia lunghezza della corda lunghezza del volo Fc =

63 fattore di caduta Energia di posizione Altezza di caduta (lunghezza del volo) Capacità di assorbire energia lunghezza della corda lunghezza del volo Fc = lunghezza della corda interessata nel volo

64 Corda frenata

65 Corda frenata

66 Corda frenata L energia va quasi tutta sul freno e si dissipa per attrito in calore

67 Il freno è meglio

68 Il freno è meglio Il freno permette di ridurre enormemente la forza di arresto.

69 Il freno è meglio Il freno permette di ridurre enormemente la forza di arresto. Il freno permette di applicare una piccola forza in ingresso e di ottenere una forza n volte più grande in uscita (moltiplicatore).

70 Catena di frenata

71 Catena di frenata L alpinista cade e la corda si tende

72 Catena di frenata L alpinista cade e la corda si tende il freno entra in funzione

73 Catena di frenata L alpinista cade e la corda si tende il freno entra in funzione il nostro braccio trattiene con una certa forza

74 Catena di frenata L alpinista cade e la corda si tende il freno entra in funzione il nostro braccio trattiene con una certa forza l energia viene dissipata nel freno

75 Catena di frenata L alpinista cade e la corda si tende l alpinista viene il freno entra in funzione frenato in maniera non traumatica il nostro braccio trattiene con una certa forza l energia viene dissipata nel freno

76 Con o senza rinvio

77 Con o senza rinvio Ciò che varia in una caduta frenata è la quantità di energia da dissipare.

78 Con o senza rinvio Ciò che varia in una caduta frenata è la quantità di energia da dissipare. Senza rinvio tutta l energia si dissipa sul freno.

79 Con o senza rinvio Ciò che varia in una caduta frenata è la quantità di energia da dissipare. Senza rinvio tutta l energia si dissipa sul freno. Con rinvio, invece, si introduce un secondo punto di attrito e quindi di dissipazione di energia.

80 Dissipazione di energia 45% sosta 31% rinvio 19% corda 5% mano

81 Dissipazione di energia Senza rinvio Con rinvio % sosta 31% rinvio 19% corda 5% mano Energia nel freno (%)

82 Dissipazione di energia Senza rinvio Con rinvio % sosta 31% rinvio 19% corda 5% mano 60 Energia nel freno (%) Freno mano Rinvio corda 100% 75% 50% 25% Energia dissipata 0 0%

83 Perchè mettere il rinvio

84 Perchè mettere il rinvio Riducendo l energia da dissipare in sosta, meno corda dovrà scorrere nel freno, l alpinista sarà in grado di trattenere più facilmente la caduta.

85 Perchè mettere il rinvio Riducendo l energia da dissipare in sosta, meno corda dovrà scorrere nel freno, l alpinista sarà in grado di trattenere più facilmente la caduta. In torre con una caduta superiore ai 3m senza rinvio con mezzo barcaiolo non si riesce a trattenere.

86 Riassunto

87 Riassunto Cerchiamo di evitare il caso corda bloccata

88 Riassunto Cerchiamo di evitare il caso corda bloccata Il freno salva la vita, usiamolo correttamente

89 Riassunto Cerchiamo di evitare il caso corda bloccata Il freno salva la vita, usiamolo correttamente Mettiamo il rinvio il prima possibile

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