Filo scienza dal Exploratorium e Public Radio International

La Scienza di Surf
pagina 2

Muoviti
Velocità dell’onda
Guardando fuori, vedi un’onda. Un bel rullo, che si muove verso di te a velocità costante. Sai per esperienza che quando ti raggiunge viaggia a circa sei nodi (circa sette miglia all’ora). Inizi a remare in avanti, accelerando fino a una velocità che ti permetterà di catturare l’onda. Giudicare quale onda catturare – e il tempo esatto necessario per pagaiare per catturarla-è un’abilità che un surfista deve sviluppare. La fisica qui è semplice: spingi l’acqua verso il retro della tavola con le mani. Con la legge di azione e reazione di Newton (la terza legge del moto), l’acqua ti spinge nella direzione opposta, spostandoti in avanti e accelerandoti fino alla velocità.

La corsa inizia
Quando l’onda ti raggiunge, la superficie dell’acqua inizia a pendere verso l’alto. Pensaci—acqua liquida inclinata ad angolo! Questo può accadere solo perché l’acqua è in movimento. Puoi vedere l’acqua muoversi in un’onda guardando pezzi di alghe o schiuma accelerare la parte anteriore dell’onda. Mentre l’acqua sale sotto di te, ti ritrovi su un pendio scivoloso. La gravità ti sta tirando giù da quel pendio, la galleggiabilità ti sta spingendo verso l’alto e nuove forze—forze idrodinamiche (forze esercitate da un fluido in movimento) derivanti dall’interazione dell’acqua in movimento e della tavola da surf—ti spingono in avanti.

Forze idrodinamiche: Feel Me, See Me
Gran parte della complessità del surf è nascosta all’interno delle forze idrodinamiche, le forze esercitate sulla tavola da surf spostando l’acqua. La prossima volta che sei in una barca o seduto accanto a un flusso impetuoso (e può tranquillamente farlo), metti la mano nell’acqua perpendicolare alla direzione in cui si muove. Senti le forze che l’acqua esercita sulla tua mano. Quindi punta la mano a destra e senti la forza spingere la mano più a destra. Guarda il flusso dell’acqua deviare a sinistra mentre si scontra con la mano. Allo stesso modo, l’acqua che si muove sulla parte anteriore di un’onda si scontra con la tavola da surf e viene deviata. Puoi vedere il risultato della collisione guardando lo spruzzo d’acqua che spruzza intorno ai bordi della tavola da surf.

Eric, su uno shortboard, sta facendo un giro lungo la faccia di un’onda. E ‘ davanti alla pausa, in equilibrio, con le ginocchia piegate. Un surfista che si muove lungo la faccia di un’onda può viaggiare ad una velocità più veloce dell’onda stessa.

Le forze idrodinamiche includono anche forze di trascinamento come scivoli d’acqua lungo il fondo della tavola da surf. Le forze idrodinamiche sono potenzialmente abbastanza grandi, come può attestare qualsiasi surfista caduto sotto un’onda di rottura. Molto sottile sagomatura del fondo della tavola da surf può influenzare fortemente le prestazioni della scheda. Canali, concavità e curve imposte sul fondo di una tavola da surf che difficilmente possono essere viste o sentite senza confrontarle con un rettilineo possono modificare sostanzialmente le forze idrodinamiche sulla tavola.

Mentre cavalchi un’onda, assapori la corsa dell’accelerazione mentre tonnellate di acqua in movimento ti spingono sempre più velocemente. Ti alzi sul tabellone con le ginocchia piegate, appese. Si bilancia da una parte all’altra e da una parte all’altra, mantenendo in equilibrio le forze e le coppie in continua evoluzione. In un certo senso, stai ballando con le forze idrodinamiche.

L’onda si rompe
Mentre l’onda si sposta in acque meno profonde, inizia a interagire di più con il fondo sabbioso del mare. La parte inferiore dell’onda rallenta, mentre la parte superiore continua a muoversi in avanti, quindi l’onda si ripiega e si rompe. Non si vuole essere rotto, soprattutto considerando che ogni metro cubo di acqua pesa una tonnellata. Ma se hai scelto una buona posizione di surf, l’onda non si chiude e si rompe tutto in una volta. Invece, si sbuccia da sinistra a destra, o da destra a sinistra. Appoggiando la tavola di lato, puoi sterzare in modo da rimanere sull’onda appena prima della pausa sulla parte più ripida dell’onda, la spalla. (Eric sta facendo questo nella foto sopra.)

Come Eric e altri surfisti sanno, cavalcare le onde ti permette di giocare con energia. Facendo cadere la faccia dell’onda (tirata dalla gravità), si guadagna energia cinetica, l’energia del movimento. Allo stesso tempo, si perde energia potenziale gravitazionale, l’energia di essere alta. Quindi, alzando la faccia dell’onda, puoi scambiare l’energia del movimento con l’energia potenziale mentre sali sulla cresta dell’onda. Girare su e giù per la faccia di un’onda è l’anima del surf.