Che velocità raggiungo in un tuffo?

Se un torrentista tuffa da un’altezza di 5 metri quanto tempo impiega per raggiungere l’acqua? E a che velocità?

Dopo aver visto un post su facebook ho iniziato a farmi qualche domanda sulle leggi che regolano la fisica di un tuffo, condivido con voi le mie riflessioni.

Un po' di fisica

Un corpo in caduta libera è soggetto alla forza di gravità g (accelerazione di gravità 9,81 m al secondo-2). Ci insegnano che, trascurando la resistenza dell’aria, la sua velocità V (in metri per secondo) dopo periodo di tempo t (in secondi) è data dalla formula:

Mentre l'altezza o lo spazio s percorso in quel tempo t si calcola con la seguente formula:

Ora andiamo a sostituire le incognite con i valori numerici e calcoliamo in quanto tempo arriveremo in acqua saltando da 5 metri:

Quindi se tuffo da 5 metri impiegherò 1 solo secondo per arrivare in acqua, ma che velocità?

Semplice, basta sostituire con i valori numerici le incognite nella prima formula:

Saltando da un'altezza di 5 metri raggiungeremo la velocità di 9,8 metri al secondo, pari a 34 km/h, una velocità di tutto rispetto per fare solo 5 metri! Praticamente la velocità di un centometrista che in meno di 10 secondi taglia il traguardo. E se saltassimo invece da 7 metri che velocità raggiungeremmo? Vi evito i noiosi calcoli dicendo che raggiungeremmo l'acqua ad una velocità di 42 Km/h, quasi la velocità di un motorino 50cc.

Di seguito riporto una tabella ed un grafico che mostrano le velocità che si raggiungono in un tuffo in base all'altezza del salto ed il tempo necessario per raggiungere l'acqua.

Ma a 42 Km/h contro un muro mi spaccherei tutte le ossa!

Ciò che ci salva in un tuffo è la forza d'impatto (tempo di decelerazione) cioè il tempo che il nostro corpo impiega per passare dalla velocità raggiunta durante il tuffo a regime zero. Questo tempo può variare da pochissimi decimi di secondo, se impatto sul terreno ad esempio, a qualche secondo, in caso di atterraggi più morbidi, In quest'ultimo caso la forza d’impatto sarà ovviamente inferiore.

Senza annoiarvi con ulteriori formule vi faccio un esempio. Un torrentista di 80 Kg tuffa da 15 metri raggiungendo la velocità di 62 Km/h. Se dovesse atterrare su di un tappeto elastico che per l'impatto si deforma di 2 metri significa avrà uno spazio di arresto di 2 metri e subirebbe una forza pari 5900 Newton, circa 590 Kg. Se fosse invece atterrato sul terreno la forza subita sarebbe stata invece di 1370 Kg.

Per meglio comprendere tutto ciò, immaginate di essere in palestra e fare uno squat con 590 Kg oppure con 1370 Kg. Vi dico solo che il record mondiale non arriva a 500 Kg ed è stato stabilito stabilito da un gigante di 155 Kg!!!