Il suono più coerente del basket non è il fruscio di una rete o il ruggito della folla: è il cigolio acuto delle scarpe da ginnastica sul legno duro. Per decenni questo rumore è stato liquidato come semplice attrito, ma un nuovo studio pubblicato su Nature rivela che è in gioco una fisica molto più complessa. Questo non è solo un problema di stick-slip; è un fenomeno acustico progettato con precisione.
Il mistero risolto: si tratta delle creste
In precedenza gli scienziati presumevano che i cigolii fossero un chiaro esempio del “fenomeno stick-slip” – il movimento a scatti che si ottiene quando si fa scorrere un libro pesante su un tavolo. Tuttavia, le telecamere ad alta velocità e l’analisi acustica mostrano che le suole delle scarpe da basket creano il cigolio. Le creste sulla parte inferiore della scarpa non servono solo per la presa; agiscono come minuscole guide d’onda, producendo una vibrazione ritmica che provoca il rumore.
Le creste non si sollevano e si attaccano tutte in una volta. Invece, una piccola parte si separa alla volta, scivolando lungo la cresta prima di rilasciare un piccolo soffio d’aria. Queste onde di separazione si propagano attraverso la suola migliaia di volte al secondo, e la frequenza di questi calci è il cigolio. I calci più veloci significano un tono più alto. La forma delle creste determina la velocità con cui viaggiano le onde, controllando il suono.
Dai campi da basket ai laboratori antisismici
Il team lo ha dimostrato anche eseguendo il reverse engineering di suole sintetiche con toni specifici e, in un giocoso cenno alla complessità delle loro scoperte, sono riusciti a riprodurre il tema di Darth Vader di Star Wars utilizzando solo l’attrito. Non si tratta solo di basket. Lo studio rientra nel campo più ampio dell’“attrito bimateriale”, che si applica ad altri settori come la fisica dei terremoti. Il modo in cui le creste delle scarpe da ginnastica si increspano è simile al modo in cui le faglie scivolano durante un terremoto, suggerendo che questa configurazione potrebbe essere utilizzata per studiare eventi sismici in un ambiente di laboratorio controllato.
“Si tratta di un’analisi più avanzata e tecnicamente sofisticata di un problema in cui mi sono confrontato 20 anni fa”, afferma l’esperto di stick-slip Martyn Shorten. “Lo adoro!”
Il cigolio delle scarpe da basket è più di un semplice suono; è una dimostrazione di come fenomeni apparentemente semplici possano nascondere una fisica sorprendente. La prossima volta che senti quello stridio acuto, ricorda che è il risultato di un’ingegneria precisa e di una profonda comprensione dell’attrito.
