Rigidità sci: osservazioni su misure di flessibilità

Fabio

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In questa discussione ( http://www.skiforum.it/skiforum/viewtopic.php?t=8404 ) ci sono dei grafici in cui c'è la rigidità flessionale dello sci in funzione della posizione.

Alcune osservazioni. Lui ha calcolato la flessibilità vincolando la trave con due appoggi ed applicando una forza in direzione contraria al movimento vietato... Soluzione da discutere.

2549-rigidita-sci-01.jpg


Io avrei fatto le misure cambiando lo schema dei vincoli.
Lo sci "da una parte io lo considererei incastrato e dall'altra libera. Avrei fatto una macchina diversa, in grado di eseguire il test con questo schema, dove la parte vincolata sta sempre verso gli attacchi.
Schizzo e dico la mia.

Altro schema di vincolo per misure di flessibilità flessionale
2550-rigidita-sci-02.jpg


Perchè, partiamo dalla punta. Vado dentro lo sci di 10 mm. Quando scio la estremità della punta, la sua sezione, sarà più ruotata di una sezione più interna dello sci. Quindi uno schema ad incastro anche se non realistico è più realistico di uno ad appoggi.

Come vedete sotto, il vincolo a due appoggi fa in modo che entrambe le sezioni ruotino di un angolo uguale. Il vincolo ad incastro ne blocca una.

Nella sciata reale succede, secondo me, che una sezione più distante dall'attacco ruota di più di una nelle vicinanze dell'attacco.

diversi vincoli portano a rigidità diverse
2551-rigidita-sci-03.jpg


Tutto qui.
 
Se vi va ne parliamo meglio. La macchina di misura secondo me dovrebbe bloccare completamente una sezione e lasciarne libera un'altra distante X cm. In questo modo calcolo la rigidità flessionale dello sci considerato come trave incastrata ad una estremità e non come trava appoggiata su due appoggi.

Dipende dalla sensibilità di chi studia il fenomeno considerare che il comportamento dello sci suddiviso in tante sezioncine sia più simile ad una serie di travi incastrate o di travi appoggiate.
 
allora: dipende tutto da cosa si intende per rigidezza:
se per rigidezza si intende il rapporto tra una certa deformazione e la sollecitazione che l'ha causata, è vero che la rigidezza dipende dal vincolo, se invece si intende la proprietà intrinseca dello sci, essa è indipendente dal vincolo.
per chi è un po addentro alla questione, prendiamo l'equazione di flessione della trave (che può simulare uno sci). l'equazione scrive un qualcosa tipo : (EI(x) w(x)'')''=p_z(x)
dove, con '' ho indicato la derivata seconda fatta lungo lo sci della deformazione w verticale dello stesso;p_z rappresenta invece la forza verticale che agisce sulla sezione x dello sci e EI la rigidezza a flessione della stessa (notare che ha una parte dipendente dal materiale E, e una parte dipendente dalla forma I).
le condizioni di vincolo modificano la soluzione dell'equazione differenziale, ma non l'operatore dell'equazione stessa (il famigerato (EIw'')'').
per quanto riguarda le misure quindi, conviene scegliere una certa metodologia e misurare sempre con quella la rigidezza. tanto le condizioni di vincolo sulla neve saranno sicuramente diverse (è un appoggio lungo tutto lo sci su un terreno cedevole), però comunque uno sci di un materiale più resistente o con una sezione maggiore, sarà comunque più rigido in tutte le condizioni.
 
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