Sapere Scienza

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RUBRICA - Fisica e Tecnologia

Qualche giorno fa ho visto la finale del singolare femminile del torneo di Wimbledon, nella quale si sono fronteggiate la piccola rumena Simona Halep e la massiva afro-americana Serena Williams. Come ex-giocatore di tennis, poche cose mi dilettano tanto quanto un colpo eseguito a regola d'arte. In quanto fisico, il mio piacere è accresciuto dal vedere in azione una così ampia varietà di leggi meccaniche, che non coinvolgono solo la palla e la racchetta, ma anche i movimenti e gli equilibri del corpo, l'elasticità degli arti, i meccanismi dello scatto e dell'accelerazione e così via. Ciò vale per tutti gli sport, naturalmente, ma la varietà di situazioni che si presentano nel tennis non ha eguali.

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Una domanda che talvolta mi viene posta è se i colori siano in numero infinito o non piuttosto poche decine o centinaia. Sullo schermo del computer, infatti, l'occhio non nota differenze nelle immagini se viene adottata l'opzione "256 colori" oppure "milioni di colori". Infatti, benché il computer sia in grado di generare un numero infinito di tinte mescolando dosi variabili di tre colori primari – rosso, verde e blu – a noi sfuggono le piccole differenze tra due colori, a meno che non sia possibile fare accostamenti ravvicinati degli stessi (come in C, dove si vede che la tinta B è sempre più scura di A).

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La musica registrata è un genere di vasto consumo, accessibile nelle case private a un livello di qualità che, grazie alla potenzialità degli odierni sistemi elettronici, si pone quasi sullo stesso piano delle esecuzioni dal vivo. Questi i principali requisiti per una riproduzione in alta fedeltà: resa di tutte le frequenze udibili (20-20.000 Hz), assenza di distorsioni nella forma d'onda, adeguato intervallo dinamico, ossia capacità di riprodurre fedelmente i suoni dai più flebili ai più intensi, infine basso rumore di fondo.

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In tutti gli sport dove intervenga una palla, grande o piccola - calcio, tennis, golf, pallavolo - un ruolo di grande importanza è giocato dal cosiddetto spin, termine inglese che si associa alla rotazione del corpo attorno a uno dei propri assi. In fisica, si applica in particolare all'elettrone e alle altre particelle elementari. Grazie allo spin è possibile far compiere alla palla traiettorie incurvate o produrre rimbalzi molto irregolari. Nel calcio, colpendo il pallone "di taglio" (ossia un po' sotto e di lato, si veda la foto), è possibile fargli aggirare la barriera di giocatori schierata davanti alla porta.

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La tensione superficiale è causa di effetti che osserviamo quotidianamente, per esempio l'appannamento del parabrezza in auto. Questo avviene nei giorni di pioggia, quando si tengono i finestrini serrati, giacché le persone a bordo, respirando, rendono l'aria satura di vapor d'acqua. Essendo i vetri dell'auto le parti più fredde della vettura, il vapore va a condensarsi su di essi.

Pensate all'ultimo oggetto che avete afferrato con la vostra mano. Forse era il telefono cellulare, oppure un bicchiere d'acqua. In ogni caso, facendolo non vi avete di certo prestato molta attenzione, lasciando il compito di eseguire l'operazione senza intoppi all'esperienza accumulata in anni d'esercizio, e salvaguardata nel vostro sistema nervoso. Tuttavia la manovra eseguita è stata straordinariamente complessa.

Tre settimane fa ho visto in TV la splendida vittoria e l'oro di Dominik Paris nel supergigante ai mondiali di sci. Il supergigante è la gara più veloce dopo la discesa libera: con qualche curva in più, vi si raggiungono comunque velocità attorno ai 100 km/h. Per solito i campioni della discesa libera sono i migliori anche nel supergigante. Paris ha distanziato la medaglia d'argento per 9 centesimi di secondo, pari a circa 2 metri su 2 km di percorso! A parte il talento e i vari aspetti tecnici dai quali non si può prescindere, nelle gare veloci può contare in modo non trascurabile il peso dell'atleta. Ho letto nei media affermazioni contrastanti, c'è chi dice che un peso elevato aiuta, c'è chi sostiene il contrario. Porterò qualche argomento fisico per cercar di dare una risposta a questo problema. Premetto che Paris ha un fisico possente, pesa ben 97 kg. Senza nulla voler togliere ai suoi meriti, che sono grandi, non si può non tenerne conto.

Con il Nobel per la Fisica ad Arthur Ashkin, Donna Strickland e Gérard Mourou continua la fortunata saga dei laser, che trae origine dalla scoperta dell'emissione stimolata da parte di Albert Einstein nel 1916, si sviluppa nel 1958 con il lavoro di Arthur L. Schawlow and Charles H. Townes, insigniti poi del premio Nobel, e culmina con la realizzazione del primo dispositivo laser funzionante, da parte di Theodore Maiman nel 1960.

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copertina   luglio-agosto 2019

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