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Misteri di tutti i giorni

Risposta

Spin, velocità, forma e angolo sono i fattori cruciali, con angolo di essere il più importante.

Saltare pietre a Seneca Rocks. Ryan Hagerty, fotografo USFWS, 2014. U. S. Fish and Wildlife Service National Digital Library

Spin stabilizza un oggetto e gli impedisce di cadere semplicemente in acqua. Una velocità minima deve essere raggiunta o la pietra colpirà l’acqua e affonderà immediatamente. Le pietre piatte e rotonde sono le migliori perché la superficie crea un rimbalzo all’impatto, ma l ‘ “angolo magico” tra una pietra rotante e l’acqua dovrebbe essere di circa 20 gradi per ottenere il numero massimo di salti (Clanet).

Secondo Jerry McGhee, fondatore della North American Stone Skipping Association (NASSA), sia Shakespeare che Omero hanno menzionato il salto di pietra. Gli eschimesi saltano le rocce sul ghiaccio e i beduini sulla sabbia liscia. In Inghilterra, pietra skipping è conosciuto come” anatre e drakes, “in Francia, come” ricochet, “in Irlanda, come” pietra skiffing, “in Danimarca come” smutting,” e ogni lingua, da Hindi al russo al cinese, ha una parola unica o termine per saltare pietre.

Una parola usata nell’inglese americano è “to dap” definita dall’Oxford English Dictionary come “rimbalzare, rimbalzare; saltare o saltare (come una pietra lungo la superficie dell’acqua).”

Spiaggia rocciosa con vista ravvicinata di pietre. Riserva Nazionale di Noatak, Alaska, 2013. UNITI. National Park Service, NP Gallery

Possiamo imparare di più applicando concetti dalla fisica, come l’idrodinamica, la quantità di moto e la gravità. La fisica di base del salto di pietra è stata compresa attraverso l’uso di attrezzature di laboratorio appositamente progettate per saltare le pietre. L’apparecchiatura registra il movimento utilizzando video e fotografia digitale. Le osservazioni hanno rivelato che mentre è possibile che un salto sia più lungo del precedente, probabilmente a causa di una superficie dell’acqua irregolare, la distanza tra ogni salto è di solito circa l ‘ 80% del salto precedente. Un’altra osservazione interessante mostra che, per i tiri destrorsi, i salti successivi virano verso destra.

In un viaggio di fine settimana all’Acadia National Park nel Maine, il Presidente ha mostrato alle sue figlie, Malia e Sasha, come saltare le pietre durante un’escursione nel parco. Pete Souza, fotografo della Casa Bianca, 2010. White House Archives at the National Archives and Records Administration (NARA)

Il viaggio di una pietra nell’aria è considerato balistico, definito come “relativo o caratteristico del movimento degli oggetti che si muovono sotto il proprio momento e la forza di gravità” (http://wordnet.princeton.edu link esterno). L’interazione di una pietra con la superficie dell’acqua, tuttavia, è diversa. Ogni volta che la pietra salta la superficie dell’acqua viene riflessa verso l’alto, la sua velocità verso il basso viene invertita e la sua velocità orizzontale viene ridotta. Poiché il bordo di uscita della pietra tipicamente viola prima l’acqua, è anche leggermente inclinato verso il basso. Questo breve pitching verso il basso influenza la direzione del percorso della pietra. Ogni rimbalzo successivo lo rallenta fino a quando non penetra nella superficie dell’acqua piuttosto che saltarci sopra. L’altezza da cui viene lanciata, l’angolo, l’atteggiamento di impatto e le condizioni della superficie dell’acqua sono tutti fattori aggiuntivi che influenzano il numero di salti e la velocità con cui la pietra schizza verso il basso.

Saltare una pietra nel fiume Kawishiwi.Link esterno Daakrolb, fotografo, 2010. Wikimedia Commons

Il principio della conservazione della quantità di moto impone che quando la pietra entra nell’acqua e spinge parte dell’acqua verso il basso, la pietra viene forzata verso l’alto. Questa forza è uguale alla pressione idrodinamica sulla pietra moltiplicata per la sua area. Supponendo che questa forza sia bilanciata rispetto al peso della pietra, quindi Mg, dove M è la sua massa e g è l’accelerazione dovuta alla gravità, c’è una velocità minima—pochi chilometri all’ora—al di sopra della quale la pietra rimbalzerà. In altre parole, una pietra deve avere una velocità minima per rimbalzare. Se la sua velocità è inferiore a questo valore, la pietra sfiora l’acqua per una breve distanza e poi affonda.

Qual è il record per il maggior numero di salti?

In precedenza, il record per il maggior numero di salti era 40, stabilito da Kurt Steiner al torneo di Skipping Stone della Pennsylvania il 14 settembre 2002 (Guinness dei Primati). Nel 2007, tuttavia, Guinness ha confermato che Russell “Rock Bottom” Byars ha battuto il record con 51 salti.