Perché le pietre rimbalzano sull'acqua?

Da quello che so la pietra si comporta più o meno come un frisbee, quindi ha molta importanza la rotazione e l’angolo con cui viene lanciata.

L’angolo sono d’accordo, la rotazione no. Io non ho mai lanciato la pietra facendola ruotare, piuttosto mi dovevo accucciare per far si che l’angolo di incidenza con la superficie dell’acqua fosse il più basso possibile.
Forse il discorso della rotazione potrebbe essere valido in caso di pietra di forma cilindrica, ma in caso di pietra piatta (come quelle che si usano di solito) è inutile.

EDIT; splittiamo il topic? :flushed:

Fatto.

Beh, ma quando la lanci comunque le imprimi una rotazione, no?

Ho fatto una ricerchina, Wikipedia inglese riporta:

http://en.wikipedia.org/wiki/Stone_skipping[/url]"]The stone generates lift in the same manner as a flying disc, by pushing water down as it moves across the water at an angle. Surface tension has very little to do with it. The stone's rotation acts to stabilize it against the torque of lift being applied to the back. [...] Research undertaken by a team led by French physicist, Lydéric Bocquet, has discovered that an angle of about 20° between the stone and the water's surface is optimal. Bocquet and his colleagues were surprised to discover that changes in speed and rotation did not change this fact.

Per chi ha accesso, qui c’è la ricerca in questione: Secrets of successful stone-skipping.

Cito questo breve passaggio:

[...] A stone-skipping throw involves four parameters [...] the translational and spin velocities, [...] the ‘attack’ angle of the stone in relation to the water’s surface, and [...] the impact angle of the translational velocity. [...] Regarding the role of spin velocity, rotation is found to stabilize the stone (as expected) owing to a gyroscopic effect. [...] We focus our analysis on the high-spin velocity limit, at which the ‘attack’ angle remains constant along the impact.

In sostanza quindi l’angolo di incidenza della pietra con l’acqua a 20° è quello che massimizza il numero di salti rispetto alle condizioni di lancio, ma comunque la rotazione ha un effetto benefico.

Quindi la tensione superficiale conta poco, e la spinta è la reazione dell’acqua. Molto interessante… adesso devo trovare il paper.

Boh, mai data nessuna rotazione … :beer:

Come fai a lanciare una pietra piatta senza farla ruotare, Vittorio?

La prossima volta che ci vediamo te lo faccio vedere. A spiegare è dura. :slight_smile:

Magari alla prossima CON, qui sul lago di Lecco!! :stuck_out_tongue_winking_eye:

Ottima idea. Ma… la prossima CON… ? :slight_smile:

Ci stiamo lavorando. Al momento possiamo solo dire che non sarà in primavera.

Dissento totalmente. La rotazione può anche non servire a dare portanza (che in un disco rotante investito da un flusso è perpendicolare all’asse di rotazione), ma come dice l’articolo senza dubbio è fondamentale per mantenere l’assetto della pietra costante,ovvero con la parte piatta sempre rivolta verso l’acqua… e per questo motivo imho è molto importante :wink:

Per quanto riguarda il frisbee, la portanza è data dalla curvatura (un profilo curvo investito da un flusso genera portanza), e anche in quel caso la rotazione serve solo a mantenere l’assetto stabile. La pietra, non avendo la curvatura (in genere le pietre piatte saltano meglio) genera portanza solo per il fatto di essere inclinata (l’assetto è orizzontale rispetto a chi lancia, ma se la si lancia a 20 gradi verso il basso, dal punto di vista del flusso l’angolo di incidenza è di 20 gradi). Siccome la portanza dipende dalla densità del fluido, nel momento in cui la pietra tocca l’acqua la portanza aumenta di colpo (passando da aria ad acqua), e questo dà l’effetto rimbalzo.

Ritornando quindi alla capsula che rientra in atmosfera, direi che questo conferma che i due fenomeni hanno spiegazioni fisiche diverse, in quanto in meccanica orbitale una forza perpendicolare al moto come la portanza, non ha effetto sull’altitudine di apogeo e perigeo e quindi non fa “rimbalzare” verso l’alto.

Vittorio, secondo me non te ne accorgi ma la rotazione gliela dai per forza. Proprio non saprei come lanciare il sasso di “piatto” senza che ruoti…
Cmq, attenderò la dimostrazione alla sessione speciale di “lancio sassi sul lago” all’astronauticon :slight_smile:

Sarà nella sezione “rolling, tumbling, swirling, skipping and jumping stones special study committee” del Comitato Scientifico di Astronauti(rock)con :wink: