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La fisica di Spiderman: la ragnatela che ferma i treni

La seta "sparata" dai polsi dell'Uomo Ragno potrebbe davvero fermare un treno in corsa! Ecco la divertente ma serissima scoperta di tre fisici molto creativi.

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Non solo fiction: la tela dei ragni potrebbe davvero fermare un treno in corsa (Melissa Moseley/Sony Pictures) |

La tela dei ragni ha tutte le caratteristiche fisiche per riuscire a fermare un treno in corsa, proprio come fa Spiderman nel secondo film dell’omonima saga, quando utilizza le proprie ragnatele per bloccare un convoglio carico di passeggeri prima che precipiti nel vuoto. Lo sostengono James Forster, Mark Bryan and Alex Stone, tre giovani dottorandi in fisica all’Università di Leicester (Regno Unito) in un recente articolo pubblicato sul Journal of Physics Special Topics.

Una fisica bestiale. Per essere il più possibile fedeli a quanto accade nel film, i tre creativi ricercatori hanno calcolato la forza necessaria per arrestare la corsa di un R160, il classico convoglio a 4 vagoni della metropolitana di New York City. I fisici hanno misurato il peso del treno, la sua velocità massima e il tempo che, nel film, impiega ad arrestarsi dopo essere stato catturato dalle tele di Spiderman. Questi dati hanno permesso di quantificare la forza applicata dalle ragnatele sul convoglio in 300.000 newton, che è la forza necessaria a tenere sollevate da terra 30 tonnellate o, se preferite, 30 trichechi o 30 auto di media cilindrata, se avete voglia di provare.

A questo punto i ricercatori hanno potuto stimare la resistenza della tela e la sua robustezza: per farlo si sono serviti del modulo di Young, una grandezza fisica che misura l’elasticità longitudinale di un corpo, cioè la sua capacità di allungarsi in seguito all’applicazione di una forza. Secondo le simulazioni, la tela di Spiderman avrebbe un modulo di Young di 3,12 Gigapascal - circa 3 volte quello dell’acciaio - compatibile quindi con quello dei ragni che si trovano in natura e che oscilla 1,5 e 12 Gigapascal.

Da questi dati i tre scienziati hanno ricavato il valore della densità di energia di deformazione delle tele del supereroe, una grandezza fisica che misura l’energia necessaria a deformare un determinato volume di materiale. Per Spiderman questo valore è risultato pari a 500 joule/m3, equivalente a quello delle ragnatele intessute dal Caerostris darwini, il ragno dalla tela più robusta al mondo.

Dalla fiction alla scienza. Secondo i ricercatori, quindi, la tela di Spiderman si può considerare proporzionalmente equivalente a quella di un ragno vero. Ciò significa che un ipotetico aracnide delle dimensioni del supereroe sarebbe in grado di produrre una ragnatela con caratteristiche fisiche e meccaniche tali da riuscire ad arrestare un treno in corsa. «In molte ricerche la tela del ragno è risultata essere più robusta dell’acciaio: abbiamo voluto verificare queste teorie su un ragno grande come Spiderman», spiega Stone. E a chi obietta sulla poca serietà dell’argomento James Forster ribatte «... questo lavoro insegna come sia possibile applicare la fisica alle situazioni più disparate, a patto di avere un’estrema immaginazione».

 

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1 marzo 2013 | Rebecca Mantovani