Piccolo dibattito sugli scivoli d'acqua (fisica)

[Han Solo]

Salve a tutti,
domenica scorsa, in coda per uno scivolo d'acqua, mi sono messo a discutere con un amico riguardo al seguente argomento:
la massa dei soggetti è determinante per la velocità di arrivo in fondo allo scivolo?

In linea teorica siamo d'accordo che la massa è determinante per la caduta dei gravi in un fluido (aria), però nel concreto io sono convinto che la resistenza dell'aria sia trascurabile e quindi la massa differente non determini variazioni percepibili.

I dati sono questi:

-altezza dello scivolo circa 30m
-masse 140kg (due soggetti di corporatura normale ) e 120kgg (uno dei 2 esile)
- non conosciamo l'inclinazione dello scivolo, nè il coefficfiente di attrito (ma non dovrebbe essere rilevanti per giungere ad una conclusione, il coefficiente di attrito dovrebbe essere molto basso essendo lo scivolo lubrificato dall'acqua)
- non conosciamo il coefficiente di penetrazione aerodinamica (si tratta di due persone sdraiate su un gommoncino)

Lui è convinto che il peso sia determinante (i due più pesanti si sono fermati a distanza maggiore), io ivnece credo che le differenze dipendano da altro (canottino più o meno gonfio o bagnato, spinta iniziale maggiore...) , chi ha ragione?

[Doraneko]

La massa è un fattore determinante nel tuo caso.
Quando il canottino passa dallo scivolo alla piscina, l'acqua ha più difficoltà a frenare le 2 persone più pesanti perchè hanno un'energia cinetica maggiore.

Penso comunque che questa regola valga entro certi limiti.Ad esempio se dallo scivolo scendessero 2 persone eccessivamente grosse e pesanti, entrerebbero in gioco anche altri fattori, ad esempio un possibile attrito con le pareti asciutte dello scivolo, l'instabilità maggiore del canottino e/o l'eccessiva deformazione di questo a causa dello schiacciamento, ecc...

[Han Solo]

Innanzitutto grazie per la risposta... ho dimenticato di dire una cosa che però è certamente determinante:

Lo scivolo prevede un arrivo finale in acqua, ma è costituito da una discesa, una risalita ed una terza discesa. Il dibattito riguardava la velocità di arrivo al termine della prima discesa (quindi su un velo d'acqua che lubrifica lo scivolo e non immersi), per semplificare ho saltato un pezzo rilevante.
Sono perfettamente d'accordo con te quando ci si venga a trovare anche soloparzialmente immersi in acqua

[xenom]

Io ricordo una volta al caneva che sono saliti sullo scivolo per canotto dotato di dosso due ragazzini che insieme facevano probabilmente 80 kg il canotto si è fermato sul dosso e sono scivolati indietro anziché andare avanti

la massa è fondamentale per acquistare l'energia cinetica e quindi l'inerzia sufficiente a proseguire il salto

[DooM1]

Si l'aerodinamica è trascurabile penso, comunque anche se non fosse trascurabile (specie ad alte velocità) penso che si possa considerare la stessa per ogni persona con corporatura simile.
La massa, nell'accelerazione dei corpi in caduta non ha rilevanza (sempre se rimane entro un certo limite che dipende dal galleggiamento del canottino); l'unica rilevanza che ha in questo caso è per la conservazione dell'energia cinetica.

Secondo me dipende, oltre che da una moltitudine di variabili minori, più che altro da come distribuisci il tuo peso mentre sei sul canottino.

Per superare il dosso devi avere una certa massa per accumulare una certa energia cinetica nella prima discesa, e ovviamente fare un minino di attenzione nel non fare attrito.

Se distribuisci male il peso mentre scivoli, si può "trapassare" il cuscino di acqua e causare attrito.