La fisica dell’alpinistaFederico Bernardin
La fisica dell’alpinista
sabato 4 dicembre 2010
La fisica dell’alpinistaFederico Bernardin
La forza
sabato 4 dicembre 2010
La fisica dell’alpinistaFederico Bernardin
La forza
sabato 4 dicembre 2010
La fisica dell’alpinistaFederico Bernardin
La forza
sabato 4 dicembre 2010
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La forza
F = m x a
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Energia
sabato 4 dicembre 2010
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Energia
sabato 4 dicembre 2010
La fisica dell’alpinistaFederico Bernardin
EnergiaL’energia è definita come la capacità di un sistema a compiere un lavoro.
sabato 4 dicembre 2010
La fisica dell’alpinistaFederico Bernardin
EnergiaL’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
sabato 4 dicembre 2010
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Energia = Lavoro
sabato 4 dicembre 2010
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Energia = LavoroIl lavoro di strofinamento di una mano contro l’altra, si trasforma in calore
sabato 4 dicembre 2010
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Energia = LavoroIl 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
sabato 4 dicembre 2010
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Energia = LavoroIl 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
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Energia di posizione
sabato 4 dicembre 2010
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Energia di posizione
E = m × g × h
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Energia di posizione
0 m
12 m
30 m
50 m
E = m × g × h
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Energia di posizione
0 m
12 m
30 m
50 m
E = m × g × h
E = 0
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Energia di posizione
0 m
12 m
30 m
50 m
E = m × g × h
E = 0
E = m x 120
sabato 4 dicembre 2010
La fisica dell’alpinistaFederico Bernardin
Energia di posizione
0 m
12 m
30 m
50 m
E = m × g × h
E = 0
E = m x 120
E = m x 300
sabato 4 dicembre 2010
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Energia di posizione
0 m
12 m
30 m
50 m
E = m × g × h
E = 0
E = m x 120
E = m x 300
E = m x 500
sabato 4 dicembre 2010
La fisica dell’alpinistaFederico Bernardin
Energia di posizione
0 m
12 m
30 m
50 m
E = m × g × h
E = 0
E = m x 120
E = m x 300
E = m x 500più aumenta l’altezza più
aumenta l’energia associata con l’oggetto che viene alzato
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Energia di posizione
0 m
12 m
30 m
50 m
E = m × g × h
E = 0
E = m x 120
E = m x 300
E = m x 500più aumenta l’altezza più
aumenta l’energia associata con l’oggetto che viene alzato
L’energia è il lavoro fatto per alzare l’oggetto contro la forza
di gravità
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Energia cinetica
sabato 4 dicembre 2010
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Energia cinetica
E = ½ m×v²
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Energia cineticav=2m/s
E = ½ m×v²
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Energia cineticav=2m/s
E = ½ m×v² E = m×2
sabato 4 dicembre 2010
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Energia cineticav=2m/s
v=4m/s
E = ½ m×v² E = m×2
sabato 4 dicembre 2010
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Energia cineticav=2m/s
v=4m/s
E = ½ m×v² E = m×2
E = m×8
sabato 4 dicembre 2010
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Energia cineticav=2m/s
v=4m/s
v=10m/s
E = ½ m×v² E = m×2
E = m×8
sabato 4 dicembre 2010
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Energia cineticav=2m/s
v=4m/s
v=10m/s
E = ½ m×v² E = m×2
E = m×8
E = m×50
sabato 4 dicembre 2010
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Energia cineticav=2m/s
v=4m/s
v=10m/s
v=20m/s
E = ½ m×v² E = m×2
E = m×8
E = m×50
sabato 4 dicembre 2010
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Energia cineticav=2m/s
v=4m/s
v=10m/s
v=20m/s
E = ½ m×v² E = m×2
E = m×8
E = m×50
E = m×200
sabato 4 dicembre 2010
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Energia cineticav=2m/s
v=4m/s
v=10m/s
v=20m/s
E = ½ m×v²
più aumenta la velocità più aumenta l’energia associata al
movimento
E = m×2
E = m×8
E = m×50
E = m×200
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Attrito
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Attrito
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Attrito
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Attrito
Tramite la forza di attrito l’energia indipendentemente
dalla sua forma viene trasformata in calore e
deformazione
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Situazioni
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Situazioni
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Situazioni
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Situazioni
Corda bloccata
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Situazioni
Corda bloccata
Corda frenata
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Corda bloccata
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Corda bloccata
La situazione a corda bloccata può essere causata dalla presenza di un nodo bloccante, oppure dalla corda incastrata in qualche fessura.
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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
sabato 4 dicembre 2010
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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
Corda bloccata
sabato 4 dicembre 2010
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L’energia si trasforma
sabato 4 dicembre 2010
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L’energia si trasforma
sabato 4 dicembre 2010
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L’energia si trasforma
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L’energia si trasformaEnergia di posizione
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L’energia si trasformaEnergia di posizione
Energia Cinetica
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L’energia si trasformaEnergia di posizione
Energia Cinetica
Deformazione corda
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forza di arresto
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forza di arresto
La forza di arresto è la forza con cui la corda ci frena.
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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.
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fattore di caduta
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fattore di cadutaEnergia di posizione
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fattore di cadutaEnergia di posizione ∝ Altezza di caduta
(lunghezza del volo)
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fattore di cadutaEnergia di posizione ∝ Altezza di caduta
(lunghezza del volo)
Capacità di assorbire energia
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fattore di cadutaEnergia di posizione ∝ Altezza di caduta
(lunghezza del volo)
Capacità di assorbire energia ∝ lunghezza della corda
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fattore di cadutaEnergia di posizione ∝ Altezza di caduta
(lunghezza del volo)
Capacità di assorbire energia ∝ lunghezza della corda
Fc =
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fattore di cadutaEnergia di posizione ∝ Altezza di caduta
(lunghezza del volo)
Capacità di assorbire energia ∝ lunghezza della corda
lunghezza del voloFc =
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fattore di cadutaEnergia di posizione ∝ Altezza di caduta
(lunghezza del volo)
Capacità di assorbire energia ∝ lunghezza della corda
lunghezza del voloFc =
lunghezza della corda interessata nel volo
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Corda frenata
sabato 4 dicembre 2010
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Corda frenata
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Corda frenata
L’energia va quasi tutta sul freno e si
dissipa per attrito in calore
sabato 4 dicembre 2010
La fisica dell’alpinistaFederico Bernardin
Il freno è meglio
sabato 4 dicembre 2010
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Il freno è meglio
Il freno permette di ridurre enormemente la forza di arresto.
sabato 4 dicembre 2010
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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).
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Catena di frenata
sabato 4 dicembre 2010
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Catena di frenataL’alpinista cade e la
corda si tende
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Catena di frenataL’alpinista cade e la
corda si tende
il freno entra in funzione
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Catena di frenataL’alpinista cade e la
corda si tende
il freno entra in funzione
il nostro braccio trattiene con una
certa forza
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Catena di frenataL’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
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Catena di frenataL’alpinista cade e la
corda si tende
il freno entra in funzione
il nostro braccio trattiene con una
certa forza
l’alpinista viene frenato in maniera
non traumatica
l’energia viene dissipata nel freno
sabato 4 dicembre 2010
La fisica dell’alpinistaFederico Bernardin
Con o senza rinvio
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Con o senza rinvioCiò che varia in una caduta frenata è la quantità di energia da dissipare.
sabato 4 dicembre 2010
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Con o senza rinvioCiò che varia in una caduta frenata è la quantità di energia da dissipare.
Senza rinvio tutta l’energia si dissipa sul freno.
sabato 4 dicembre 2010
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Con o senza rinvioCiò 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.
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Dissipazione di energia
45% sosta31% rinvio19% corda5% mano
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Dissipazione di energia
0
20
40
60
80
Energia nel freno (%)
Senza rinvio Con rinvio
45% sosta31% rinvio19% corda5% mano
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Dissipazione di energia
0
20
40
60
80
Energia nel freno (%)
Senza rinvio Con rinvio
0%
25%
50%
75%
100%
Energia dissipata
Freno Rinviomano corda
45% sosta31% rinvio19% corda5% mano
sabato 4 dicembre 2010
La fisica dell’alpinistaFederico Bernardin
Perchè mettere il rinvio
sabato 4 dicembre 2010
La fisica dell’alpinistaFederico Bernardin
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.
sabato 4 dicembre 2010
La fisica dell’alpinistaFederico Bernardin
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.
sabato 4 dicembre 2010
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Riassunto
sabato 4 dicembre 2010
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Riassunto
Cerchiamo di evitare il caso corda bloccata
sabato 4 dicembre 2010
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Riassunto
Cerchiamo di evitare il caso corda bloccata
Il freno salva la vita, usiamolo correttamente
sabato 4 dicembre 2010
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Riassunto
Cerchiamo di evitare il caso corda bloccata
Il freno salva la vita, usiamolo correttamente
Mettiamo il rinvio il prima possibile
sabato 4 dicembre 2010
La fisica dell’alpinistaFederico Bernardin
Grazie!
sabato 4 dicembre 2010