Attrito sci-neve: la chiave per trovare il successo nello sci di fondo, combinata nordica e biathlon

Sport-scienza. Un binomio che si fa sempre più inscindibile. In tutti gli sport se si vuole arrivare al successo o semplicemente puntare a prestazioni di alto livello il primo non può fare a meno del secondo. Gli sport invernali sono tra le discipline che necessitano di maggior aiuto dal progresso. Sul sito https://bit.ly/3jUdSLE è stato pubblicato un articolo intitolato “Una prospettiva scientifica sulla riduzione dell'attrito sci-neve per migliorare le prestazioni nello sci di fondo olimpico, nel biathlon e nella combinata nordica” che mira ad approfondire la questione e a tratteggiare possibili scenari futuri. Un lavoro a più mani firmato da Andreas Almqvist , Barbara Pellegrini, Nina Lintzén, Nazanin Emami, HC Holmberg e Roland Larsson.

Riportiamo i passaggi chiave dello studio, tenendo conto che delle medaglie assegnate alle Olimpiadi invernali del 2022 a Pechino, il 24% riguardava eventi riguardanti lo sci di fondo, il biathlon e la combinata nordica. Sebbene molte ricerche si siano concentrate sulle caratteristiche fisiologiche e biomeccaniche che determinano il successo in questi sport, si sa ancora molto meno sulle forze resistive. Sebbene le prestazioni sugli "sci stretti" siano notevolmente migliorate negli ultimi decenni, le future intuizioni su come ridurre al meglio l'attrito tra sci e neve offrono grandi promesse per ulteriori progressi.

Ekström (1980) ha descritto lo sci come "una relazione tra uomo, attrezzatura e ambiente e tutti questi fattori dovrebbero essere adattati l'uno all'altro per ottenere un risultato ottimale".
Fondamentalmente, la velocità di uno sciatore è determinata dalla somma netta delle forze propulsive e resistive, quindi le prestazioni possono essere migliorate aumentando la prima e riducendo la seconda. Qui entra in gioco l’attrito cinetico che si incontra quando uno sci si muove sulla neve esercita un forte impatto sulla scorrevolezza e, di conseguenza, sulle prestazioni dello sciatore. Ad una velocità media di 25 km/h, lo sciatore deve produrre 100–140 W di potenza per vincere l'attrito con un coefficiente di 0,025.

Per quanto riguarda l’attrezzatura e la neve invece, la preparazione di una pista da sci comporta la compattazione della neve sotto pressione (ad es. utilizzando un battipista o un'attrezzatura per la preparazione di un battipista dietro una motoslitta o un ATV/UTV con cingoli), che migliora la sinterizzazione e aumenta la densità in un modo e in misura dipendente da le proprietà della neve inizialmente presente. I moderni battipista hanno subito un notevole sviluppo e ora producono superfici più dure e omogenee che consentono una sciata più veloce.

La caratteristica dello sci che influenza maggiormente l'attrito sci-neve è il suo camber, che determina le zone dello sci che sopportano la maggior parte del carico. Poiché le microstrutture sia della soletta che della superficie della neve sono irregolari, solo una piccola parte della soletta è a contatto con la neve. Se l'area di questi contatti è troppo piccola o i contatti sono troppo pochi, la pressione di contatto è elevata e le irregolarità daranno origine ad attrito. Senza contare che per ogni marca di si potrebbero fare discorsi differenti.

In varia misura, l'attrito sci-neve/ghiaccio ha contribuito a determinare i vincitori del 56% delle medaglie assegnate alle Olimpiadi invernali di Pechino, non solo nello sci di fondo, alpino e freeski e nello snowboard, ma anche nel pattinaggio, nello slittino e gli sport di squadra di curling e hockey su ghiaccio, che si svolgono tutti sul ghiaccio.

La maggior parte della ricerca sull'attrito sci-neve è stata empirica e si è basata su numerosi tentativi ed errori, risultando in una conoscenza basata sull'esperienza sugli approcci ottimali per ridurre l'attrito in varie condizioni. Purtroppo, per mancanza di rigorose evidenze scientifiche, i parametri ottimali su cui basare la scelta e la preparazione degli sci rimangono estremamente poco chiari.