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Solo perché tu vedere qualcosa fatto in un film, ciò non significa che dovresti provarlo tu stesso. Prendiamo, ad esempio, un essere umano che corre sopra un treno in movimento. Per cominciare, non puoi essere sicuro che sia reale. Nei primi western, usavano fondali mobili per far sembrare che i treni finti fossero in movimento. Ora c’è la CGI. Oppure potrebbero accelerare il film per far sembrare un vero treno più veloce di quanto non sia in realtà.
Quindi ecco una domanda per te: lo è possibile correre sul tetto di un treno e saltare da un vagone all’altro? Oppure il treno sfreccerà davanti a te mentre sei in aria, così da farti atterrare dietro a dove sei decollato? O peggio, finiresti per cadere tra le auto perché il divario si sta spostando in avanti, allungando la distanza che devi percorrere? Questo, amico mio, è il motivo per cui gli stuntman studiano fisica.
Inquadrare l’azione
Cos’è comunque la fisica? Fondamentalmente si tratta di un insieme di modelli del mondo reale, che possiamo utilizzare per calcolare le forze e prevedere come cambieranno la posizione e la velocità delle cose. Tuttavia, non possiamo trovare la posizione o la velocità di qualcosa senza un sistema di riferimento.
Supponiamo che io sia in una stanza, con in mano una palla, e voglia descriverne la posizione. Posso usare le coordinate cartesiane per uno spazio 3D per dare alla palla un valore (x, y, z). Ma questi numeri dipendono dall’origine e dall’orientamento dei miei assi. Sembra naturale utilizzare un angolo della stanza come origine, con gli assi xey che corrono lungo la base di due pareti adiacenti e l’asse z che corre verticalmente verso l’alto. Usando questo sistema (con unità in metri), trovo che la pallina è nel punto (1, 1, 1).
E se il mio amico Bob fosse lì e misurasse la posizione della palla in un modo diverso? Forse mette l’origine da cui parte la pallina, nella mia mano, dandole una posizione iniziale di (0, 0, 0). Anche questo sembra logico. Potremmo discutere su chi ha ragione, ma sarebbe sciocco. Abbiamo solo quadri di riferimento diversi e sono entrambi arbitrari. (Non preoccuparti, torneremo ai treni.)
Adesso lancio la palla in aria. Dopo un breve intervallo di tempo di 0,1 secondi, il mio sistema di coordinate posiziona la palla nella posizione (1, 1, 2), ovvero 1 metro più in alto. Anche Bob ha una nuova posizione (0, 0, 1). Ma notiamo che in entrambi i sistemi la palla si è alzata di 1 metro nella direzione z. Quindi concorderemmo che la palla ha una velocità verso l’alto di 10 metri al secondo.
Un quadro di riferimento in movimento
Supponiamo ora di portare la palla su un treno che viaggia a 10 metri al secondo (22,4 miglia all’ora). Lancio di nuovo la palla verso l’alto: cosa succederà? Sono all’interno del vagone, quindi utilizzo un sistema di coordinate che si muove insieme al treno. In questo sistema di riferimento in movimento, sono stazionario. Bob è in piedi sul lato dei binari (può vedere la palla attraverso le finestre), quindi usa un sistema di coordinate stazionario, in cui mi sto muovendo.
Per gentile concessione di Rhett Allain
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