martedì 15 gennaio 2013

Neve a Tokyo, catenarie e valanghe

Il 14 gennaio Tokyo e buona parte del Kanto sono state interessate da una furiosa quanto splendida nevicata. Fortunatamente la giornata era festiva (in onore dei giovani che diventano maggiorenni) e quindi il traffico ed i ritardi pomeridiani dei treni non hanno avuto grosse conseguenze. 
Al Riken (prefettura di Saitama), dove ho incontrato vari colleghi provenienti dall'estero, ha nevicato per  quasi tutto il giorno.  Il peso della neve accumulatasi in uno dei muri di fronte ha cominciato a farla piegare su se stessa.
Catenaria 'aliena'

 La forma a festone mostrata in foto è quella di una catenaria, ossia quella di una catena (o un festone, appunto) appesa per le estremità (La pagina di wikipedia ha degli splendidi esempi e foto).
Ciascun elemento, finito e pari all'anello della catena, o infinitesimo e corrispondente ai cristalli di neve, è attratto verso il basso e vincolato dagli elementi vicini. La forma sembra quella di una parabola ma  solo per segmenti corti: per catene lunghe la differenza diventa marcata e la forma è quella di un coseno iperbolico (vedi sotto l'equazione da Wolfram Alpha) detta anche catenaria.


Forma a catenaria in una valanga
di piccole dimensioni (da qui)
Questo è anche l'aspetto che hanno le valanghe di debole coesione, dette anche "a pera" per la loro form oblunga. Anche in questo caso è il peso della neve che si accumula su un piano inclinato e con basso attrito a deformare lo strato nevoso sino a provocare la slavina. Le valanghe possono avere varie forme e meccaniche di distacco, a seconda della stratificazione, delle modalità di accumulo dei cristalli e dei vari cicli termici.

Equazione della catenaria (da qui)

Altri due festoni di neve