Whether or not you realize it, as a surfer you’re a master of complicated physics.
Che tu lo sappia o no, se pratichi surf ti intendi di fisica complessa.
The science of surfing begins as soon as you and your board first hit the water. The board’s size and light construction help it displace a lot of water. In turn, a buoyant force equal to the weight of the displaced water pushes up, counteracting you and your board’s weight. This lets you stay afloat while you wait to paddle for a wave.
La scienza del surf inizia appena tu e la tavola entrate in acqua. Grazie alle sue dimensioni e leggerezza, la tavola riesce a spostare tanta acqua. A sua volta, una forza di galleggiamento pari al peso dell’acqua spostata spinge verso l’alto, sostenendo il tuo peso e quello della tavola. Così riesci a galleggiare mentre aspetti di remare per l’onda.
And what exactly are you waiting for? The perfect wave, of course. Like other waves in physics, ocean waves represent a transfer of energy. Wind blowing across the ocean accelerates water particles near the surface, leading to the growth of ripples that become waves. These deviations from the flat surface are acted upon by gravity, which tries to restore the surface to its original flat state. As the waves then move through the water, particles push and pull on their neighbors through the wave induced pressure, and this motion propagates energy through the water in unison with the wave motion. The motion of these particles is much more limited than the overall motion of the waves. Near the shore, the shallower seafloor constrains the motion of the waves to occur in a more limited region than out at sea, concentrating the wave energy near the surface. If the topography of the shoreline is even and smooth, this will refract the waves to become more parallel to the shore as they approach.
E cosa aspetti di preciso? L’onda perfetta, ovviamente. Come le altre onde in fisica, le onde oceaniche trasportano energia. [Cosa provoca le onde] I venti oceanici accelerano le particelle d’acqua superficiali, favorendo la nascita di creste che in seguito diventano onde. Su queste increspature superficiali agisce la gravità, che tenta di riportare la superficie al suo stato piatto originario. Man mano che l’onda si propaga nell’acqua, le molecole spingono e tirano quelle vicine attraverso la pressione generata dall’onda e questo moto propaga l’energia nell’acqua congiuntamente al moto ondoso. Il moto di queste molecole è molto inferiore a quello complessivo delle onde. Vicino alla riva, il fondale più basso costringe il moto delle onde a verificarsi in un’area molto più ridotta rispetto al mare aperto, concentrando l’energia dell’onda vicino alla superficie. Se la topografia del litorale è continua e uniforme, le onde si rifrangeranno diventando più parallele alla battigia mentre vi si avvicinano.
This is the crucial moment. As the wave gets near, you quickly pivot your board in the same direction as the wave and paddle to match its speed. Your board forms an angle with the water, and this creates a dynamic pressure on the bottom of it, forcing you and your board out of the water, to skim along the surface. At the same time, your increased forward momentum makes you more stable, allowing you to stand up and surf along the wave.
Questo è un momento cruciale. Mentre l’onda si avvicina, giri la tavola puntandola nella stessa direzione dell’onda e remi cercando di uguagliarne la velocità. La tavola forma un angolo con l’acqua, e ciò crea una pressione dinamica sulla sua parte inferiore, spingendo te e la tavola fuori dall’acqua, a scivolare lungo la superficie. Contemporaneamente, la spinta in avanti data dalla quantità di moto ti conferisce maggiore stabilità, consentendoti di alzarti in piedi e navigare insieme all’onda.
Now you’ve caught the wave, and are riding along its front face parallel to the shoreline. Fins on the surfboard allow you to alter your speed and direction by repositioning your weight. Above you is the wave’s crest, where the water particles are undergoing their greatest acceleration. That forces them to move faster than the underlying wave, so they shoot ahead before falling under gravity’s influence. This forms the waves’ characteristic curls, or jets, as they break along the shore. Sometimes, the curl might completely enclose part of the wave, forming a moving tube of water known as the barrel. Because of irregularities in the seafloor and the swell itself, few barrels last as long as the legendary 27-second ride off the coast of Namibia. But many who manage to get barreled have said they feel time passing differently inside, making it one of the most magical experiences a surfer can have.
Adesso l’hai presa e ne cavalchi il fronte parallelamente alla riva. Le pinnette ti permettono di variare direzione e velocità spostando il peso del corpo. Sopra di te c’è la cresta, dove le molecole d’acqua raggiungono l’accelerazione massima. Ciò le spinge a muoversi più in fretta dell’onda sottostante, e si proiettano in avanti prima di cedere alla gravità. Questo produce i caratteristici riccioli e la schiuma quando si rompono a riva. A volte il ricciolo può circondare completamente una parte dell’onda, dando origine a un tunnel d’acqua chiamato tubo. A causa delle irregolarità nei fondali e nel moto ondoso stesso, pochi tubi eguagliano quello leggendario da 27 secondi al largo della costa della Namibia. Ma chi è riuscito a “intubarsi” ha riferito di percepire il tempo scorrere in modo diverso, facendone l’esperienza più magica che un surfista possa sperimentare.
Of course, not all beaches are created equal. Offshore underwater canyons or rock formations in certain locations like Nazare, Portugal or Mavericks, California refract the incoming wave energy into a single spot, creating massive waves sought by surfers worldwide. And some of these waves travel for more than a week, with swells originating more than 10,000 kilometers away from shore. Waves surfed in sunny California may have originated in the stormy seas near New Zealand.
Naturalmente, non tutte le spiagge sono uguali. Gole sommerse o conformazioni rocciose in luoghi come Nazarè in Portogallo o Mavericks in California, rifrangono l’energia dell’onda in arrivo in un unico punto, generando colossali onde inseguite da surfisti di tutto il globo. E alcune di queste onde viaggiano per più di una settimana, con onde lunghe che originano a più di 10.000 chilometri dalla costa. Le onde cavalcate nella soleggiata California potrebbero essersi formate nelle burrascose acque neozelandesi.
So while you may not be thinking about weather patterns in the South Pacific, tectonic geology, or fluid mechanics, the art of catching the perfect wave relies on all these things and more. And the waves we surf, created by wind, are just one visible part of the continuous oscillation of energy that has shaped our universe since its very beginning.
Anche se non fai caso al clima del Pacifico meridionale, alla tettonica o alla meccanica dei fluidi, l’arte di catturare l’onda perfetta dipende da queste cose e molto altro. E le onde che surfiamo, create dal vento, sono solo una porzione visibile della continua oscillazione di energia che ha plasmato il nostro universo sin dalla notte dei tempi.