In questi giorni sta dilagando, nel mondo, un pericolosissimo gioco o scherzo, apparentemente innocuo, realizzato da bambini e ragazzi. La sua diffusione è, ovviamente, agevolata dai diversi video presenti su Internet, per ciò che riguarda la distribuzione di notizie e video attraverso i numerosi canali di Social Network e filmati. L’articolo, oltre ad avere una funzione di avviso e di raccomandazione, specialmente per i genitori, vuol esaminare la problematica da un punto di vista fisico. Alcune simulazioni chiariscono al meglio le conseguenze di tale pratica molto pericolosa e rovinosa per tutti.

Ma si tratta proprio di gioco?

E’ chiamato in diversi modi, Skullbreaker Challenge, rompi cranio, o “spaccatesta”, ma è un vero e proprio atto di bullismo e un gesto incosciente che può uccidere. E’ nato in America e ha già provocato parecchi danni alle giovani vittime, con alcuni decessi, anche di bambini dalla tenera età. Per la sua natura apparentemente ludica e divertente, la pratica si sta spandendo a macchia d’olio (anche per via dello spiccato senso di emulazione presente nei ragazzi di oggi) e ha già messo in allarme molti genitori in tutto il mondo. Probabilmente gli esecutori non conoscono nemmeno le amare conseguenze che subirà la vittima. Le modalità sono le seguenti: due ragazzi (complici tra loro e conoscitori del “gioco”) invitano un terzo malcapitato a saltare con loro, magari a chi raggiunge l’altezza più elevata. Mentre i tre ragazzi (allineati in orizzontale) saltano alternativamente, i due giovani, posti ai lati dello sfortunato fanno uno sgambetto alla vittima, a sua insaputa e durante il momento del salto, spingendo in avanti le gambe e causando una rovinosa e violenta caduta con conseguenze disastrose. Al danno si aggiunge la beffa, in quanto la scena viene ripresa da un altro complice per mezzo di uno smartphone e diffusa in tutto il mondo. L’impatto è violentissimo ed esiste anche il rischio che la vittima batta direttamente la testa a terra. In figura 1 si possono osservare alcune sequenze della pericolosa pratica. La caduta scomposta può causare gravi lesioni, fratture e danni interni.

Figura 1: le impressionanti sequenze della pericolosa pratica

Conseguenze

Purtroppo i giovanissimi non vedono il problema e le conseguenze potrebbero essere disastrose (vedi figura 2). Alcune di queste sono le seguenti:

• lesioni interne gravissime;
• fratture di arti superiori e inferiori;
• svenimenti ;
• ematomi cerebrali;
• spappolamento delle parti molli interne;
• lesioni alla spina dorsale;
• traumi cranici;
• morte.

Figura 2: le conseguenze di questa pratica potrebbero essere disastrose e ridurre i giovani su una sedia a rotelle, per tutta la vita

Che c’entra la Fisica?

C’entra, eccome. In ballo vi sono diversi parametri fisici, come velocità, massa, energia cinetica, energia potenziale, forza di gravità, energia d’impatto, ecc. Esaminiamo, a grandi linee, alcuni parametri fisici che intervengono a livello statico e dinamico, durante una rovinosa caduta a terra del ragazzo, non approfondendo, tuttavia, la materia ma limitandoci a fornire le sufficienti informazioni. Si supponga, anche, che lo sfortunato protagonista abbia le seguenti caratteristiche fisiche, come mostrato in figura 3:

• età: 15 anni;
• peso corporeo: 60 Kg;
• altezza (da terra): 166 cm;
• altezza del bacino (da terra): 90 cm.

S’ipotizzi, inoltre, che lo stesso ragazzo sia in grado di spiccare un salto di 50 cm, per cui l’altezza del bacino arriverebbe a ben 140 cm dal suolo. Una misura “fisicamente” importante.

Figura 3: le misure della “vittima”

Caduta dei gravi ed energia cinetica

Due importanti rami della fisica forniscono le leggi al sistema descritto nel presente articolo. In particolare:

• tutti i corpi sulla Terra (senza considerare l’effetto dell’attrito dell’aria), sono attratti dal centro di gravità, con la stessa accelerazione, indipendentemente dalla loro massa. Ogni corpo, dunque, soggetto alla forza di gravità, subisce un’accelerazione (moto di caduta libera), rispettando anche le leggi del moto uniformemente accelerato. Il dato che interessa è quello della velocità istantanea del corpo, proprio al momento dell’impatto con la terra, espressa in metri al secondo;
• un qualsiasi oggetto che è in movimento è capace di compiere un lavoro, perché esso possiede energia cinetica, proprio per il fatto che si sta muovendo. L’energia cinetica si esprime in Joule, nel Sistema Internazionale.

Le formule che regolano tali leggi, e che andiamo a osservare, sono evidenziate in figura 4. Andiamole a esaminare con attenzione.

La prima formula (1) permette di conoscere la velocità finale d’impatto con il suolo di un corpo in caduta libera. I suoi parametri sono i seguenti:

• vf = velocità finale, espressa in metri al secondo;
• g = accelerazione di gravità sul pianeta Terra, pari a circa 9,81 m/s^2;
• h = altezza iniziale dell’oggetto in caduta, espressa in metri.

La seconda formula (2) consente di calcolare il tempo necessario per impattare con il suolo. Si suppone che la velocità iniziale dell’oggetto sia pari a zero. I parametri sono i seguenti:

• Tf = tempo necessario per impattare al suolo, espresso in secondi;
• h = altezza iniziale dell’oggetto in caduta, espressa in metri;
• g = accelerazione di gravità sul pianeta Terra, pari a circa 9,81 m/s^2.

la terza formula (3), più interessante e drammatica, permette di conoscere l’energia cinetica posseduta dal corpo, al momento dell’impatto. I suoi parametri sono i seguenti:

• k = energia cinetica, espressa in Joule;
• m = massa dell’oggetto in caduta libera, espressa in kg;
• v^2 = velocità del corpo in caduta libera, elevata al quadrato.

Figura 4: le formule che permettono di valutare la gravità di questa barbara pratica

Andiamo a osservare, adesso, i risultati delle equazioni per vedere quanto siano sconvolgenti gli effetti dell’impatto del corpo a terra. Non sono stati valutati, ovviamente per motivi di semplicità, altri fattori fisici come, ad esempio, l’effetto dell’aria, la frizione dei corpi, la superficie d’impatto per centimetro quadrato, e così via.

Calcolo della velocità finale al momento dell’impatto

Sostituendo i dati reali ai parametri della formula si ha:

vf = sqrt(2*9,81*140) = 5,24 m/s

equivalente a ben 18,87 km/h. Un valore importante per uno spazio percorso così breve.

Calcolo del tempo necessario per impattare con il suolo

Anche in questo caso, sostituendo i dati reali ai parametri della formula si ha:

tf = sqrt((2*1,4)/9,81) = 0,53 s

In altre parole il corpo, da quell’altezza, impiega circa mezzo secondo per impattare al suolo. E’ importante sottolineare che tale tempo è sempre il medesimo, indipendentemente dalla massa dell’oggetto in caduta.

Calcolo dell’energia cinetica del corpo al momento dell’impatto

Sostituendo i dati reali ai parametri della formula si ha:

k = 1/2*60*5,24^2 = 823 Joule

Il video di figura 5, rallentato di circa 10 volte, mostra il sistema dinamico assieme al grafico dell’energia cinetica.

Figura 5: i fotogrammi della caduta di un corpo con il grafico della sua energia cinetica

Per la maggior parte delle persone l’unità di misura del Joule non risulta molto familiare. Con il seguente elenco comparativo, vediamo assieme gli effetti della caduta al suolo o d’impatto di alcuni oggetti:

La stessa tabella è rappresentata nel grafico di cui alla figura 6, per fornire una rapida visione della comparazione tra i diversi effetti di energia. Si noti che l’asse Y (Joule) del grafico è rappresentato in scala logaritmica, in quanto i valore non sarebbero stati visibili in scala lineare.

Figura 6: il grafico della comparazione tra diversi valori di energia

Conclusioni

Non c’è dubbio, si tratta di una pratica veramente pericolosa, che preoccupa moltissimo i genitori. Non è proprio il caso di chiamarlo gioco o passatempo. I Social, purtroppo, alimentano tale moda e i gruppi delle chat si riempiono, sempre più, di video che mostrano le drammatiche, e talvolta tragiche, conseguenze di questa nuova moda. I genitori e gli insegnanti dovrebbero iniziare a prestare la massima attenzione e intraprendere, al più presto possibile, un’operazione di sensibilizzazione e informazione, rivolta ai bambini e adolescenti sui gravissimi rischi che corrono. Per fortuna si cominciano a muovere le comunità di genitori che, assieme agli organi preposti e forze dell’ordine, stanno iniziando una vera e propria campagna di dissuasione contro questa nuova piaga tra i giovani. Si raccomanda, dunque, di non accettare, in maniera più assoluta, la sfida. Non si tratta di uno scherzo ma di una cattiveria che può risultare fatale. I danni fisici causati alla vittima sono assicurati, così come le conseguenze penali che possono scaturirsi in veri e propri reati per lesioni e violenza privata contro le persone.