Insegnare fisica/Fisica quotidiana/Affondamento del Titanic

Questo esperimento riguarda l’affondamento del Titanic. Nel film omonimo Jack e Rose stanno aggrappati alla balaustra di poppa, e poco prima dell’affondamento il primo esorta la seconda a prepararsi a nuotare con tutte le sue forze, perché il “gorgo” che si sarebbe formato dietro alla nave avrebbe cercato di trascinarli giù. Ma è vero che c’è un risucchio dietro alle navi che affondano? E se sì, perché?

Una delle teorie che si trovano in rete a proposito del risucchio è che l’aria contenuta nella nave “alleggerisce” l’acqua, che è così incapace di sostenere scialuppe e naufraghi. Questo mito è stato anche oggetto di una indagine dei MithBuster Adam Savage e Jamie Hyneman, che non hanno trovato nessuna evidenza dell’effetto, usando però una nave troppo piccola. Però l’effetto è documentato da molte testimonianze dirette ed è facilmente replicabile.

Basta prendere un contenitore alto e stretto, riempirlo di acqua (meglio se colorata) e simulare il Titanic con un bicchiere dal fondo spesso. Si marca il livello dell’acqua con un pennarello e si domanda al pubblico di predire la sorte di tale livello dopo l’affondamento della nave. Si alzerà? Rimarrà uguale? Si abbasserà? (Figura 1)

In genere, una grossa maggioranza di studenti nel pubblico vota per la prima opzione, e quindi rimangono molto sorpresi dal fatto che il livello del “mare” in effetti si abbassa quando una nave affonda (Figura 2).

Ovviamente si può approfittare dell'occasione per far recitare al pubblico il principio di Archimede, per cui un corpo immerso in un fluido riceve una spinta pari al peso del fluido spostato. Dato che le navi e il bicchiere sono fatte di un materiale più pesante dell’acqua, devono spostare più acqua di quanto sia il volume del materiale di cui sono fatti, mentre una volta affondati spostano solo quest’ultimo volume. Ecco quindi spiegato il gorgo: una grossa nave che affonda fa un “buco” nell’oceano, che l’acqua circostante si precipita a riempire.

↑ Franco Bagnoli, Sinking with the Titanic, Europhysics News 46/2, 30 (2015) http://dx.doi.org/10.1051/epn/2015205
↑ "Will a Sinking Ship Suck You Down with It? | MythBusters - YouTube." 8 ott. 2015, https://www.youtube.com/watch?v=rvU_dkKdZ0U.
↑ Tameichi Hara, Japanese Destroyer Captain, Ballantine Books, New York & Toronto, 1961 . ISBN 0-345-27894-1.