Le partite di basket sono piene di suoni, ma il cigolio ritmico delle scarpe da ginnastica è quasi inevitabile. Per anni è stato semplicemente accettato come parte dello sport. Ora, i fisici hanno individuato esattamente il perché le scarpe scricchiolano, rivelando un’interazione sorprendentemente complessa tra attrito, fisica e impulsi rapidi.
La meccanica del movimento stick-slip
I ricercatori di Harvard, guidati dal fisico applicato Adel Djellouli, hanno utilizzato video ad alta velocità per studiare il fenomeno. Hanno scoperto che il cigolio non è una planata fluida, ma piuttosto una serie di rapidi movimenti “stick-slip”. La suola della scarpa non si muove continuamente; invece, piccole aree fanno presa sul pavimento mentre altre si staccano momentaneamente, per poi riprendere. Questa azione pulsante si ripete incredibilmente velocemente – circa 4.800 volte al secondo – creando onde di pressione nell’aria che sentiamo come un cigolio.
Il processo è simile a togliere una tovaglia da sotto i piatti, ma molto più veloce e ripetitivo. La frequenza di questi impulsi determina il tono del cigolio. Studiando il movimento dal basso (utilizzando il vetro come sostituto del campo), i ricercatori hanno potuto vedere esattamente come la suola si deforma e si stacca.
Il ruolo del battistrada
Lo studio ha anche scoperto che il battistrada delle scarpe da ginnastica gioca un ruolo cruciale. Un pezzo piatto di gomma che si muoveva sulla stessa superficie produceva solo un rumore caotico. Le creste sulle suole delle scarpe da ginnastica organizzano questi impulsi, incanalandoli per creare un cigolio coerente. Lo spessore e la rigidità della gomma influenzano ulteriormente il tono, il che significa che gli scienziati potrebbero teoricamente regolare il cigolio in modo che sia impercettibile agli esseri umani, anche se ciò potrebbe andare a scapito delle prestazioni atletiche.
Oltre il rumore: un esperimento divertente
Per dimostrare le loro scoperte, il team ha persino progettato dei blocchi di gomma che riproducevano l’iconica “Marcia Imperiale” di Star Wars. Questo giocoso esperimento mette in luce una semplice verità: anche l’imponente presenza di Darth Vader verrebbe sminuita da scarpe da ginnastica silenziose.
La ricerca suggerisce che è possibile progettare scarpe da ginnastica silenziose sintonizzando il cigolio sulle frequenze degli ultrasuoni. Tuttavia, raggiungere questo obiettivo senza compromettere le prestazioni rimane una sfida.
La scienza del cigolio delle scarpe da ginnastica dimostra che anche i suoni più familiari possono nascondere una complessità sorprendente. Ci ricorda che la fisica è in gioco in ogni aspetto della nostra vita, dalle prestazioni atletiche alla colonna sonora di una partita di basket.
