Instabilità da carico di punta

Inviato da  manalive il 20/9/2006 18:49:58

Che cos’è l’instabilità da carico di punta?

Prendete uno spaghetto crudo ed appoggiate una sua estremità sulla tovaglia (in modo che non scivoli) tenendolo verticale. Poi cominciate a premere l’altra estremità verso il basso, facendogli fare il mestiere di una colonna portante.

Se lo spaghetto è di quelli belli diritti (ogni tanto ce ne sono) vedrete che potrete caricarlo con una forza discreta, ma se aumentate gradatamente la forza vedrete che ad un certo punto lo spaghetto si inarca improvvisamente, sicché, se non smettete immediatamente di premere con la mano verso il basso, si romperà e vi farà crollare la mano verso il tavolo.

Lo spaghetto si è rotto perché è andato in instabilità per carico di punta.

Considerando la geometria del sistema, con la forza diretta lungo lo spaghetto e quest’ultimo ben diritto, la catastrofe non dovrebbe succedere perché la situazione è stabile.

Però succede perché, aumentando sempre di più la forza, diminuisce sempre di più il margine di errore ammissibile sull’assialità della forza, tanto che ad un certo punto la componente non assiale comincia a piegarlo impercettibilmente, il che non fa che aumentare la componente non assiale. La situazione diventa instabile e ne segue un veloce collasso.

Se volete continuare perché non avete ancora esaurito la vostra pazienza, provate a fare lo stesso esperimento con spaghetti di lunghezza diversa, e vedrete che più lo spaghetto è lungo, più è facile mandarlo in instabilità per carico di punta.

Una cosa molto interessante è anche dare un aiutino esterno all’insorgere di questo tipo disastroso di instabilità, soffiando lateralmente sullo spaghetto mentre premete verso il basso. Allora vedrete che potete innescare il fenomeno anche molto al di sotto della soglia di forza pericolosa che avevate individuato prima. Dipende da quanto è consistente questo aiutino.

Questo è esattamente quello che fanno nelle demolizioni controllate, per esempio, quando piazzano delle carichette di fianco alle colonne portanti al piano terra e poi le fanno brillare per dare quella forza di flessione laterale che fa andare la colonna in instabilità per carico di punta ad un carico di molto inferiore a quello a cui ci andrebbe naturalmente.

Un altro giochino divertente ed istruttivo è quello che si fa con una lattina vuota di Coca Cola. Va bene anche la birra, purché l’abbia bevuta qualcun altro perché bisogna starci in sopra in bilico su un piede solo. La lattina è un sottile foglio di alluminio tubolare, ma vi regge bene, almeno se non siete dei bestioni.

La dimostrazione dell’instabilità da carico di punta in questo caso consiste nello sfiorare la lattina lateralmente (veloci o ci rimettete il dito), oppure nel chiedere di farlo ad una persona di vostra scelta, badando di avvertirla sui richi dell’operazione.

Comunque, quello che succede è che la lattina collassa. Perché?
Avete indovinato!

Ora, perché vi racconto questo?

Beh, perché ora è arrivato il momento, sempre procedendo lungo quel percorso disegnato da qualche giorno di tentare una specie di reductio ad absurdum nei confronti della cosiddetta versione ufficiale sul crollo delle torri del WTC, di provare a sfatare il

Mito # 4
Non si è mai visto un edificio di acciaio che crolla per un incendio. Ci sono diversi esempi, anche con incendi molto peggiori di quelli delle torri gemelle, dove si vede il fuoco divorare tutto ma la struttura rimanere in piedi.

Devo prima di tutto confessare che nell’affrontare il compito di sfatare questo mito mi trovo un po’ più a mal partito che non nei casi precedenti. Riesco ad escogitare un solo meccanismo che non richieda l’uso di un aiutino esterno (vedi la demolizione controllata), e sì, avete di nuovo indovinato: è l’instabilità da carico di punta!!

Ma qui mi prendo una pausa e vi dò appuntamento alla prossima puntata.