Nei miei articoli mi capita ogni tanto di citare libri specifici.
Il motivo è semplice: voglio che chi cerca davvero quel tipo di informazioni sappia quali libri consultare.
Non voglio certo obbligare chi dice «Mi piacciono le auto, ma non ho voglia di leggere libri difficili…» a leggere quei libri.
Però, se qualcuno pensa: «Vorrei capire meglio quel punto…», difficilmente riuscirà ad approfondire l’argomento senza leggere i libri su cui si basa quella spiegazione.
Le auto sono complicate. E quando si affrontano argomenti complicati, avere fonti solide è importante. Per questo apprezzo molto i libri che spiegano chiaramente il contesto e i ragionamenti su cui si basano le loro spiegazioni.
A proposito, uno dei primi ostacoli che si incontrano quando si comincia a studiare la dinamica del veicolo è una domanda apparentemente semplice:
«Sono meglio le gomme larghe o quelle strette?»
Se siete tra quelli che, pieni di entusiasmo, dicono: «Non ci capisco molto, quindi le provo tutte!», in realtà è un approccio assolutamente valido. Basta provare gomme diverse e scegliere quelle con cui si fanno i tempi sul giro migliori.
Ma per chi vuole capire quali principi entrino davvero in gioco, la questione non è così semplice.
Si dice spesso che le gomme più strette tendano ad avere meno aderenza, mentre quelle più larghe possano penalizzare la velocità massima e aumentare la resistenza al rotolamento.
Quindi, di solito, si arriva alla conclusione che bisogna scegliere la misura giusta.
Ma qui entra in gioco una legge fondamentale della fisica che riguarda l’attrito.
Forza d’attrito F = coefficiente d’attrito μ × carico P (legge dell’attrito di Amontons-Coulomb)
Il coefficiente d’attrito μ varia in base a fattori come le proprietà della gomma e le condizioni del fondo stradale, per esempio se è asciutto o bagnato.
Il carico, invece, dipende dal peso del veicolo, dalle forze aerodinamiche, dalle accelerazioni laterali in curva e da quelle longitudinali in accelerazione e in frenata, oltre che dalla direzione in cui agiscono le forze. In altre parole, è il carico verticale che agisce su ogni pneumatico in quel preciso momento.
Ora, c’è una cosa interessante in questa formula.
L’area di contatto tra lo pneumatico e la strada non compare da nessuna parte.
Se l’area di contatto non compare, allora, considerando soltanto questa legge, la larghezza dello pneumatico non dovrebbe avere alcuna influenza sull’aderenza.
Aspetta… cosa?
Davvero? Non conta niente?
Eppure, nella pratica, sembra proprio che le gomme più larghe abbiano più aderenza.
O forse è solo un’impressione?
Le leggi della fisica non sempre coincidono con quello che ci suggerisce l’intuito.
Un po’ come il fatto che, nel vuoto, la velocità di caduta di un oggetto non dipende dalla sua massa.
Proviamo allora a fare un esempio semplice.
Per prima cosa, prendete una scrivania e una gomma da cancellare.
Premete con forza la gomma contro la scrivania. Fa una bella presa sulla superficie, vero?
Ora mettete dieci libri sopra la gomma.
Diciamo che pesino circa 5 kg (11 lb) in tutto.
Se provate a spostare soltanto la gomma da cancellare, vedrete che non si muove facilmente, perché fa molta presa sulla scrivania.
Adesso sostituite la gomma da cancellare con un sottile foglio di gomma.
Immaginiamo che il foglio sia appena più grande dei libri.
Appoggiateci sopra gli stessi libri.
Provate ora a tirare il foglio di gomma: anche questo opporrà parecchia resistenza, perché aderisce bene alla scrivania.
Se la gomma da cancellare e il foglio di gomma hanno lo stesso coefficiente d’attrito e il peso dei libri appoggiati sopra è lo stesso, allora anche la forza d’attrito sarà uguale.
…È proprio questo che significa F = μP.
La gomma da cancellare ha una superficie di contatto più piccola rispetto al foglio di gomma, eppure la forza d’attrito non cambia.
Se applicassimo soltanto la legge dell’attrito di Coulomb, quindi, dovremmo concludere che la larghezza degli pneumatici non ha nulla a che fare con l’aderenza.
Ma chi gira davvero in pista cercando di migliorare i propri tempi sul giro probabilmente non si accontenterà di questa risposta.
Quando qualcosa non mi torna, continuo a pensarci finché non capisco perché.
È importante avere ben chiari i principi fondamentali della fisica, ma allo stesso tempo continuare a chiedersi: «E se mi stessi perdendo qualcosa?»
Il rapporto tra larghezza degli pneumatici e aderenza ha fatto sorgere dubbi a molte persone e, nel corso degli anni, se ne è discusso parecchio.
Eppure, leggendo Fundamentals and Real-world Application of Automotive Tires di Bridgestone, il mistero si chiarisce subito. (Il libro è disponibile soltanto in giapponese, quindi non posso indicarvi un’edizione inglese. La dipendenza dell’attrito dalla pressione di contatto, però, è ampiamente documentata anche nella letteratura scientifica sull’attrito della gomma. Si vedano, per esempio, gli studi di Persson sulla dipendenza dell’attrito della gomma dal carico.)
Gli pneumatici presentano una caratteristica chiamata «dipendenza dalla pressione di contatto».
In pratica, il coefficiente d’attrito varia al variare della pressione di contatto.
Di conseguenza, le gomme più larghe offrono una maggiore aderenza.
Questo è il principio di base.
Semplice, no?
Be’, a voler essere precisi, non è proprio così semplice, ma il concetto generale è questo.
In breve:
- Uno pneumatico non è un semplice pezzo di gomma. È una struttura complessa, che comprende elementi come le cinture d’acciaio e contiene aria in pressione.
- Il coefficiente d’attrito di uno pneumatico dipende dalla pressione nella zona di contatto con la strada. In generale, all’aumentare della pressione di contatto, il coefficiente d’attrito tende a diminuire.
Per questi motivi, a parità di carico, una pressione di contatto più bassa nell’impronta a terra si traduce in una maggiore aderenza.
In altre parole, uno pneumatico più largo può ridurre la pressione per unità di superficie, ed è per questo che può offrire più aderenza.
Per tutti i dettagli, dovrete chiedere a Bridgestone.
Quando ho letto questo libro per la prima volta, ho pensato: «Ma aspettate un attimo! Una cosa così importante dovevano scriverla nei libri delle elementari!»
Perché era una questione su cui mi ero scervellato sul serio, senza riuscire a venirne a capo.
Certo, pretendere che dei bambini delle elementari capiscano la dipendenza dalla pressione di contatto sarebbe un po’ troppo.
In realtà, quando si scaldano, gli pneumatici ad alta aderenza diventano appiccicosi.
Questa appiccicosità non è soltanto una questione di attrito: entra in gioco anche l’adesione.
E, proprio come succede con il nastro adesivo, l’adesione aumenta all’aumentare della superficie di contatto.
Anche questo, quindi, è un motivo per cui le gomme più larghe tendono a essere vantaggiose.
In questo articolo, però, lascerò da parte gli effetti diversi dall’attrito.
Se prendiamo per buoni i risultati delle ricerche di Bridgestone, non serve discutere all’infinito sulla larghezza degli pneumatici.
La risposta era già lì, fin dall’inizio: «Leggete prima questo libro».
Come si dice, «vedere per credere».
Ma a volte leggere un buon libro vale più che pensarci cento volte.
A volte basta un solo libro per risolvere un problema su cui uno come me, un semplice appassionato, potrebbe scervellarsi per anni.
Naturalmente, questo non significa che dobbiamo credere ciecamente a tutto quello che troviamo scritto nei libri. È comunque importante ragionare con la propria testa e valutare se una spiegazione abbia davvero senso.
Nel caso del libro di Bridgestone, però, parliamo di informazioni pubblicate da un produttore di pneumatici di livello mondiale, frutto di molti anni di ricerca. Rispetto alle ipotesi e alle supposizioni che possiamo fare noi semplici appassionati, è comprensibile che sia una fonte molto più affidabile.
E sono grato che abbiano messo a disposizione del pubblico anche solo una piccola parte di quelle ricerche.
Per me, leggere libri e studiare le basi significa proprio questo.
Le cose importanti sono già là fuori. Siamo noi che non abbiamo ancora allungato la mano per prenderle.
Ma è del tutto normale. La maggior parte delle persone può vivere tranquillamente la propria vita senza aver mai bisogno di conoscere queste cose.
Quando vi viene voglia di saperne di più, basta allungare la mano e prendere un libro dallo scaffale.
Detto questo, affidarsi soltanto ai libri non basta. Ha valore anche cercare di arrivare alle risposte da soli, facendo affidamento sulla propria esperienza e sul proprio intuito.
Per avere idee nuove, naturalmente, bisogna ragionare con la propria testa. Ma senza farlo non si riesce nemmeno a comprendere davvero i risultati ottenuti dagli altri.
L’impegno paziente e costante, prima o poi, dà i suoi frutti.
…Anche se a volte, dopo aver faticato per anni per arrivare a una risposta, si scopre che era già una cosa risaputa da decenni. Succede più spesso di quanto si pensi.
In ogni caso, la vita è breve e ciò che una singola persona può riuscire a fare ha dei limiti. Per questo trovo davvero straordinari i risultati raggiunti dai tanti ricercatori che, nel corso degli anni, hanno contribuito ad accrescere le nostre conoscenze.
Ma per quanto siano straordinarie le cose scritte in un libro, non basta conoscerle per essere persone straordinarie.
Il merito va a chi ha dedicato anni alla ricerca e alla costruzione di quelle conoscenze. Io mi limito a leggere il loro lavoro, quindi non ho fatto niente di speciale.
Ecco perché è così importante indicare chiaramente le fonti. Significa dire: «Questa è la persona che l’ha scoperto». Oppure: «Se leggete questo libro, potete imparare le stesse cose».
Anche i buoni libri fanno così. Quando si basano su ricerche precedenti, ne riportano chiaramente i riferimenti bibliografici.
Tutto ciò che abbiamo oggi si fonda sul lavoro di innumerevoli persone che ci hanno preceduto. Penso che dovremmo sempre portare rispetto a quel lavoro.
Un libro contiene un pezzo della vita di chi l’ha scritto.
Leggere libri difficili non è facile. Ma basta leggerli per ricevere tantissimo da chi li ha scritti. È questo che rende i libri così preziosi. E penso che sia una cosa bellissima.
Per me, la conoscenza è proprio questo.