Post by Giacobino da TradatePanda: controllo le gomme e gia' che ci sono guardo il ruotino. Sulla
carcassa del ruotino c'e' stampigliato di gonfiarlo a 4 bar (le altre
sono attorno a 2). Disciplinatamente eseguo, ma chiedo: perche'?
1) perche' dovendo stare li' in attesa per mesi o anni conviene partire
da 4 in modo che quando servisse siano ancora gonfie; oppure 2) essendo
piu' strette, per non deformarsi devono essere piu' dure?
La seconda e glielo spiego da ingegnere :-)
Supponiamo di dovere caricare 250 kg su ogni gomma (auto
da 1000 kg su 4 ruote, ipotizzate caricate in modo uguale).
Quale e' la superficie di contatto della ruota cosi'
caricata e a 2 atmosfere di pressione, supposto che il
carico portato dalla parte strutturale della gomma sia
tracurabile ?
Dunque, 1 atmosfera = 101'325 pascal, quindi stiamo
parlando di 202'650 pascal complessivi. 1 pascal
equivale a 1 newton per m2 e quindi stiamo parlando
di una forza di 202'650 newton su un metroquadrato
ovvero 20,2650 newton per cm2.
Noi pero' abbiamo pero' il dato in chili, e quindi
dobbiamo convertirlo in newton. Sulla Terra,
Una massa di 1 kg esercita sul suolo una forza di
9,81 newton, quindi 250 kg sono 2'453 newton.
La superficie corrispondente a 2'453 newton si
ottiene quindi dividendo: 2'453 / 202'650 = 0,0121 m2
cioe' 121 cm2. Se il copertone fosse largo 10 cm,
lateralmente lo vediamo toccare terra per 12 cm circa.
Su questi 121 cm2 e' esercitata una pressione di 2 atm.
Ora, se dimezziamo la larghezza della ruota, supponendo
di preferire una contatto laterale di 12 cm (a pari
diametro della ruota, come dovrebbe essere), ci
troviamo a dovere concentrare la massa di 250 kg
su meta' superficie, cioe' 61 cm2 scarsi.
Ora, a 2 atmosfere, con 61 cm2 abbiamo solo una capacita'
di carico di 20,2650 · 61 = 1230 newton, ma c'e' ne
servono 2453. Altrimenti il copertone si stende per
aumentare il contatto laterale a 24 cm per arrivare
in questo modo ai 120 cm2 circa come sopra (insomma,
l'aspetto di profilo di una gomma sgonfia ... :-).
Se raddoppiamo la pressione, avremo allora 4 atmosfere
che sono 101'325 · 4 = 405'300 newton/m2 ovvero
40,53 newton/cm2. E 40,53 per 61 cm2 fanno 2'472 newton,
quanto ci servono e la gomma si riporta ad una contatto
laterale di 12 cm, come nel caso della gomma larga.