Paraschiena "a guscio" vs "morbidi"...una domanda

vado a memoria: mi sembra che i test di omologazione del paraschiena siano effettuati facendo cadere X volte un'incudine di metallo pesante 5 kg, sagomata come lo spigolo di un marciapiede. Il test non è quindi effettuato con un corpo piatto ma usando uno spigolo "vivo". Sulla penetrazione non so dirti, e forse il guscio rigido in questo caso può effettivamente essere più resistente della struttura a nido d'ape del FF. Tuttavia, se cadi su un chiodo ho paura che neanche la placca più robusta possa definirsi sicura (e facciamo un inciso: nel caso del Wave, devi anche avere il culo di beccarti la botta al centro del paraschiena, dato che ai lati è plastica ben poco protettiva...)

Arrotino ha colto nel segno...

Alcune semplici esperienze per confutare il discorso morbido vs duro:

hai presente quell'oggetto soprammobile con le sfere di acciaio appese... se tu fai basculare la prima, colpisce la seconda e l'ultima sfera viene spinta verso l'alto? L'energia passa attraverso le sfere di acciaio che sono rigidissime e non assorbono. Se la sferetta in mezzo fosse di materiale spugnoso, il giochino non funzionerebbe.

Oppure. Prendi un materassino di gommapiuma densa, o anche un bel pezzo di polistirolo, mettilo sulla testa di un tuo amico e dagli una bastonata. Ora prendi un asse di legno o un pezzo di plastica rigida o una lastra di metallo. Dì al tuo amico di tenerla in testa e colpiscilo con la bastonata.

Vedrai che capirà immediatamente la questione morbido vs rigido.

Ottima idea Conny, gli metto una tavola di marmo in testa e lo mazzuolo

Cmq quando gli ho mostrato le foto del Vanucci, dove si vede anche lo 'spugnotto', la loro prima impressione è stata davvero di stupore...."Ma come può un coso così sottile riparare da colpi così forti ?"

Comunque il Buse non ha solo uno strato....nella foto del venditore non si vede,
nella recensione si`, non e` poi cosi` sottile....

Non so se hai gia` avuto modo di prenderlo in mano, o ti deve ancora arrivare e lo hai ordinato,

Ordinerò a breve un Vanucci, è uguale, no ?

Non me ne intendo molto, ma credo che i paraschiena non siano 'tutta plastica rigida'. Almeno il mio Spidi, all'interno è morbido mentre solo l'esterno è duro.
Mi da' maggior sicurezza cosi', poi non sò.

Basta guardare le recensioni con i kN rilasciati.

aggiungerei che un forcefield non è più sottile di un wave, anzi....

riporta l'esempio di coniglione, mi sembra molto efficace. Se poi insistono a non capire, chiedi di eseguire un test sperimentale con la loro capoccia.

E comunque non è che bisogna rompere le scatoline a tutti... ... la gente se gli interessa si informa, se non gli interessa rimane della sua opinione!

Comunque il guscio contro la penetrazione di oggetti ha dei vantaggi, ma degli svantaggi (cioè il minor assorbimento degli impatti rispetto a una superficie morbida ad alta densità).

La soluzione del Coniglione è un sottile strato di tessuto di tipo antiproiettile o come quello che si irrigidisce quando entra una lama... Gli oggetti accuminati non entrerebbero facilmente, senza rimetterci in potere "assorbente".

è vero: per motivi di confort (e non solo) la parte a contatto con il corpo è sempre relativamente morbida.
Questo anche nel wave (per citarne uno) o nello spidi (adesso non so quale spidi tu abbia) o in qualsiasi paraschiena rigido.
In linea di massima le protezioni "morbide-ma-non-troppo" (non oltre una x soglia critica) sono le migliori in termini di assorbimento di kN. Materiali morbidi, uniti a nido di ape di polipropilene o simile, possono offrire una bassa forza residua unita da una buona resistenza alla penetrazione.

Un paraschiena "morbodo", a differenza di un cuscino, conserva una sua forma di base in caso di impatto; mettendola in altro modo, ha un suo grado di rigidita' che il cuscino non ha; volendo metterla in un altro modo ancora, si deforma meno di un cuscino e (si spera) in modo piu' o meno controllato o previsto dal costruttore.

Se dimentichi per un momento la diatriba "morbodo" vs "duro", la capacita' di protezione di qualsiasi paraschiena, buono o cattivo che sia, si fonda sullo stesso principio fisico di un vecchio scudo da battaglia: la dispersione della forza su una superficie (quanto piu' possibile) ampia. Ad esempio se hai mai fatto sci da fondo, saprai che puoi percorrere sugli sci superfici ghiacciate che non ti sosterrebbero a piedi, nonostante il tuo peso non cambi. Questo perche' i tuoi 80 kg - supponiamo - costituiscono una forza che non viene applicata sulla "piccola" superficie della suola delle tue scarpe, ma sulla "grande" superficie di tutto lo sci. I tuoi 80 Kg, dunque, si "disperdono" o "spalmano" su una superficie piu' grande, e ciascuna porzione di essa trasferira' al ghiaccio sottostante una forza minore. Quindi il ghiaccio non dovra' sostenere (semplificando al massimo) 80Kg in 1 punto solo, ma, per esempio, 1Kg su 80 punti diversi. Dunque reggera'.

Il paraschiena funziona esattamente allo stesso modo. Dunque deve essere per forza di cose "rigido" (a differenza di un cuscino), in modo che la forza applicata su un punto di esso si "spalmi" su tutta la superficie. Il tuo corpo sottostante, dunque, subira' non un impatto, per esempio, di 80 N su una sola vertebra, ma 100 impatti di 0.8 N sparsi su tutta la schiena.

L'effetto fisico e' quello che alcuni film piu' realistici mostrano quando qualcuno con un corpetto antiproiettile viene colpito: fa un salto indietro, piu' o meno piccolo. . Questo perche' la forza del proiettile si spalma sul corpetto e dunque non un solo punto del corpo la deve sostenere (cedendo e causando la penetrazione del proiettile), ma l'intero busto dovra' farlo: dunque non ci feriamo, ma ci becchiamo una spinta nella direzione e nel verso di moto del proiettile. Poco piacevole, immagino, ma non dannosa.

Naturalmente sto semplificando il concetto al massimo.

Ma la "rigidita'", come ogni caratteristica del mondo fisico, non e' "binaria": si o no / rigido o non-rigido. Ci sono infinite dimensioni tra un coprop idealmente del tutto rigido ed uno del tutto non-rigido .
Dunque possiamo considerare ora cosa fanno i paraschiena "non-rigidi". Essi, come tutti i paraschiena, sono rigidi >>abbastanza da<<< consentire alla forza applicata su un punto di essi di dispendersi sulla loro intera superficie. Ma, grazie a doti piu' o meno elastiche del materiale, fanno ANCHE un'altra cosa: si deformano "un po'" (non come un cuscino) in modo che la forza applicata su di essi non solo si disperda sulla superficie, ma venga anche usata per la deformazione della struttura del paraschiena stesso.

Immaginiamo dunque un paraschieda del tutto rigido.
Se, supponiamo, una forza di 80 N si applica al punto X del paraschiena, essa si spalmera' sul paraschiena e, per estrema semplificazione, il nostro corpo subira' in 10 punti diversi forze di 8 N.

Immaginiamo ora un paraschiena semirigido
La stessa forza di 80 N servira' innanzitutto per deformare (poco ed in modo controllato) il paraschiena semirigido, spendendo, diciamo, 30 N, e poi cio' che resta, 50N, si spalmera' sul parachiena. Il nostro corpo, dunque, subirta' in 10 punti delle forze di 5 N ciascuna, meno di prima.

Ecco perche' un paraschiena morbido e' meglio di uno rigido. Come vedi il concetto stesso di "morbodo" e "rigido" sono semplificazioni grossolane. Il paraschiena morbito e' in effetti "semirigido", e, a voler essere fisicamente accurati, pure quello rigido e' in realta' "semirigido". Hanno pero' un diverso grado di rigidita'. Il grado di rigidita' dei paraschiena comunemente chiamati "morbidi" si rivela piu' efficace nel proteggere del grado di rigidita' dei paraschiena comunemente chiamati "rigidi".

Naturalmente in realta' la dinamica e' piu' complessa di quella che ho descritto, visto che la deformazione dei paraschiena varia sulla base dei materiali e del disegno della sua struttura. Quando guardate la struttura a nido d'ape dei FF, per esempio, vede un caso in cui si e' scelto un materiale gommoso plasmato in modo tale da acquisire rigidita' grazie alla struttura reticolare. Le dimensioni dei triangoli di base, lo spessore delle "creste", il tipo di gomma (o quel che sia) ecc. determinano il comportamento del paraschiena, e non e' banale identificare il punto di equilibrio tale da ottenere risultati adatti allo scopo.

Per massima chiarezza (spero), includo anche l'esempio di Conny nel contesto sopra descrtitto.

1. Se prendi un pezzo di marmo, lo metti sulla testa di un amico e poi colpisci il marmo con un martello, lo uccidi e perdi un amico.
2. Se prendi un CASCO di marmo , lo metti sulla testa di un amico e poi colpisci il marmo con un martello, gli fai MENO male perche' la forza della martellata si disperde su tutta la superficie del casco. Forse non lo ucci. Perdi ugualmente un amico.
3. Se prendi un CASCO di polistirolo, lo metti sulla testa di un amico, e gli dai una martellata, gli fai ancora MENO male perche' parte dell'energia applicata e' servita per stampare l'impronta del martello sul calsco di polistirolo. L'amico e' ugualmente perduto.
4. Se prendi un casco di gommapiuma, lo metti sulla testa di un amico, gli dai una martellata, gli fai malissimo come nel primo caso, perche' la gommapiuma si deforma tantissimo, offre pochissima resistenza, ed e' quasi come se il martello finisse direttamente sulla testa del vostro amico. Amico perso.

Il polisitirolo - semirigido - del nostro esperimento strampalato sembra essere il materiale migliore per martellare in testa un vostro amico arrecandogli meno danno possibile.

Cio' nondimeno, perderete un amico. Dunque non provate a ripetere l'esperimento a casa con alcun amico.

Ma hai considerato la capacità di un materiale, quale che sia l'area, di assorbire nella sua stessa struttura macromolecolare più o meno energia?...

Beh, si e no, nella mia super semplificazione. In seso lato, si, l'ho considerato, nel senso che quello che citi e' un caso di "deformazione interna" della struttura molecolare del materiale.

Assorbire energia significa di fatto modificarsi in modo tale da usare quell'egergia per la modifica, ed e' in senso lato una deformazione.

A tal proposito mi viene in mente il D3O (o come si chiama). Da quel che immagino parte dell'energia dell'impatto causa l'irrigidimento del materiale. Una volta rigido, il materiale offre poi l'effetto di dispersione dell'energia su superficie maggiore.
Ora, quando ci sara' qualche test, sarebbe interessante vedere quanta energia viene in effetti usata per causare l'irrigidimento e quanta, quindi, viene scaricata sul corpo dopo. In altre parole la trasformazione da morbido a rigido e' cmq un "lavoro" che viene svolto, e richiede energia, e dunque funziona in modo analogo alle deformazioni dei paraschiena semirigifi ("morbidi"). Magari l'energia usata e' poca e quindi il risultato poco interessante MA... in teoria, nuove versioni del D3O potrebbero essere tali da impiegare piu' energia e quindi scaricarne meno sul corpo!

Il futuro ci sara' testimone.

Che super-rispostone Taym!
E grazie a tutti per le delucidazioni.

Cmq quindi un paraschiena morbido "Buese style" (come il Vanucci che mi piace) dovrebbe essere in grado di assorbire l'impatto e "diffonderlo" sulla sua superficie, giusto ? E perchè quindi non ricoprirlo anche di un carapace più rigido per proteggere dalla penetrazione di un corpo acuminato o cmq "concentrato" ?

Si. In caso contrario sarebbe come non indossarlo.

Non so se il Buse resista meno alla penetrazione di altri piu' rigidi, tanto da necessitare uno strato del tutto rigido superiore. In quei casi in cui cio' sia vero, immagino che i problemi che molti costruttori si pongono siano: spessore e costi di produzione.

Ma non saprei. Parlo per deduzione.

Non sono mica tanto convinto... più che disperdere la sollecitazione da un punto a una superficie (cosa che comunque entra in gioco), trovo sia altrettanto fondamentale che la sollecitazione al punto X venga assorbita e trasformata in altro (calore, i guess). Credo entrino in gioco le variabili elastiche e bla bla del materiale.

Credo che debbano entrare in gioco tutte e due le componenti, trasmissione dell'energia alla più ampia superficie possibile E assorbimento dell'energia nella struttura del materiale.

Un honeycomb metallico può trasmettere efficacemente l'energia, ipotizzo, a tutta la struttura, ma come paraschiena sarebbe comunque fallace perché il metallo, per la sua struttura molecolare, non assorbe molta energia e tende a trasmetterla

Cavoletti a me che non ho mai studiato fisica...

mi tiro fuori va, prima di dire cavolate!

Cosa esattamente non ti convince?

Il paraschiena classico rigido non assorbe nulla e trasmette tutto, come tu stesso facevi notare, ovviamente distribuendo la forza sull'intera superficie. La funzione di un paraschiena rigido, classico, e' _solo_ quella.

Il paraschiena semirigido, in virtu' della sua nartura semirigida, "assorbe" parte dell'energia di impatto _certamente_ nel deformarsi. Per questo che e' semirigido. Questo e' un dato certo visto che, essendo semirigido, senza dubbio si deforma .

Se poi il paraschiena e' anche in grado di trasformare l'energia cinetica dell'impatto in energia di altro tipo (oltre che cinetica di deformazione e cinetica trasmessa al corpo su superficie ampia), naturalmente, questo _potrebbe_ essere ancora meglio, in base al tipo di trasformazione. Se per ipotesi trasformasse tanta energia in calore da ustionare chi lo indossa, parlo per ipotesi, la questione sarebbe problematica

Ad ogni modo, esistono paraschiena simili? Che io sappia non ne esistono, ma naturalmente correggetemi se sbaglio.

In che senso "debbano"? Voglio dire, si, certo, nel paraschieda ideale forse si. Anche se nel paraschiena ideale io preferirei che TUTTA l'energia di impatto venisse assorbita, e trasformata in qualcosa di non nocivo. Ma, appunto, siamo nel mondo dei desideri.

Beh, considera che ci sono metalli teneri e metalli duri. Cio' che descrivi non e' proprio del metallo in quanto tale. Se ti fai un paraschiena con un metallo tenero, un colpo concentrato lo deformerebbe solo in quel punto, vi sarebbe poca dispersione della forza sulla superficie, e ti riroveresti con il paraschiena deformato ed infilato NELLA schiena.

Non serve un titolo di studio pe ragionare. Mica e' un esame. Si parla.