13. Perché gli oggetti affilati pungono?

Avete mai pensato perché un ago penetra tanto facilmente attraverso un corpo? Perché un panno o un cartone si possono attraversare facilmente con un ago appuntito, mentre riesce difficile fare la stessa cosa con un chiodo senza punta? Del resto in entrambi i casi agisce una stessa forza. La forza, effettivamente, è la stessa, ma la pressione è differente. Nel primo caso, tutta la forza si concentra sulla punta dell'ago;  nel secondo, quella stessa forza si distribuisce su tutta la superficie dell'estremità del chiodo. Pertanto, la pressione che esercita l'ago è considerevolmente maggiore di quella che esercita il chiodo senza punta, benché lo sforzo che facciamo con la mano sia uguale in entrambi i casi.
Qualsiasi contadino può dire che un erpice di 20 denti penetra più profondamente nella terra di un'altro di uguale peso, ma con 60 denti. Perché? Perché il carico su ogni dente nel primo caso è maggiore che nel secondo.  Quando parliamo di pressione, bisogna sempre tenere in conto, oltre alla forza, anche la superficie sulla quale la forza agisce. Se ci dicono che una persona percepisce uno stipendio di 100 rubli, non sapremo se questo è molto o poco, fino a che non ci dicono se è al mese o l'anno. Allo stesso modo, l'effetto di una forza è diverso se la forza stessa è distribuita su un centimetro quadrato o se è concentrata sulla millesima parte di un millimetro quadrato.
Un uomo può camminare facilmente sulla neve soffice con gli sci, ma senza di essi affonda. Perché? Perché, nel primo caso, la pressione del suo corpo si distribuisce su una superficie considerevolmente maggiore che nel secondo. Se gli sci hanno, per esempio, una superficie 20 volte maggiore della suola delle nostre scarpe, quando camminiamo con essi, esercitiamo sulla neve una pressione 20 volte minore di quando camminiamo a piedi. La neve soffice nel primo caso sopporta la pressione, ma non nel secondo caso.
Per lo stesso motivo ai cavalli che lavorano in terreni paludosi vengono messi degli "scarponi" agli zoccoli, per aumentare in questo modo la superficie di appoggio zampe degli zoccoli e diminuire la pressione che essi esercitano sul suolo. Si riesce così a non far affondare i cavalli nel fango. In alcuni regioni paludose anche gli uomini usano simili stratagemmi.  Se dovessimo attraversare in inverno un fiume, o lago, gelato il cui strato di ghiaccio fosse sottile, dovremmo farlo a carponi, per distribuire in questo modo il peso del corpo su una superficie maggiore.
Infine, la particolare caratteristica dei carri armati e dei trattori cingolati di non bloccarsi sui terreni soffici benché normalmente siano molto pesanti, si spiega anche in questo caso con il fatto che il loro peso è distribuito su una grande superficie di appoggio. I cingoli di qualunque macchina di questo tipo che pesi 8 o più tonnellate esercitano sul suolo meno di 600 g di pressione per centimetro quadrato. Da questo punto di vista, è anche interessante il camion cingolato per il trasporto di carichi su terreni pantanosi. Questo camion, con due tonnellate di carico, esercita solo sul suolo una pressione di 160 g al centimetro quadrato: grazie a ciò può attraversare tranquillamente torbiere ed arenili.  In casi del genere le grandi superfici di appoggio risultano tanto vantaggiose, dal punto di vista tecnico, come nel caso dell'ago erano le superfici piccole.
Da ciò si deduce che la facilità che hanno gli oggetti appuntiti per perforare si deve, unicamente, al fatto che la forza che si esercita su di essi si distribuisce su una superficie molto piccola.  Per questo stesso motivo i coltelli affilati tagliano meglio di quelli che non lo sono, poiché la forza si concentra su essi su un spazio minore.  Quindi gli oggetti affilati pungono e tagliano bene perché le loro punte e i loro fili esercitano una gran pressione.

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