Alluvione a Mirabilandia: Cause e Conseguenze

Il giorno 17 aprile 2009, durante un viaggio d’istruzione a Ravenna, ci siamo recati a Mirabilandia per studiare i principi fisici sfruttati per il funzionamento delle attrazioni, soffermandoci sulle “Torri” e sul “Katun”.

Analisi delle Attrazioni di Mirabilandia

Torre Discovery

L’attrazione della Torre Discovery a Mirabilandia è un classico esempio di caduta, o meglio, caduta forzata. Durante l’attrazione si viene portati ad un’altezza di 56 metri e poi lasciati cadere. Se, durante la discesa, il cart fosse soggetto alla sola forza di gravità avremmo un’accelerazione pari a 9,81 m/s², ma dopo le misurazioni che abbiamo eseguito con il dinamometro e l’accelerometro abbiamo scoperto che l’accelerazione con cui si scende è circa 14,3 m/s².

Analisi Qualitativa

Durante la discesa del cart l’acqua esce dal bicchiere e sale verso l’alto. Per un osservatore interno al cart: deve esserci una forza diretta verso l’alto che causa la fuoriuscita dell’acqua. Poiché il sistema che abbiamo preso in considerazione in questa prima parte è un sistema accelerato, quindi non inerziale, sono presenti forze cosiddette apparenti. Rispetto ad un osservatore esterno: l’acqua cade con una accelerazione minore rispetto al cart e quindi rimane indietro.

Forze Apparenti

Un corpo di massa m, che si trova in un sistema di riferimento inerziale I, è soggetto a varie forze. La risultante delle forze, F, segue il secondo principio di Newton per il quale F = m . a. Se il corpo si trova in un sistema di riferimento non inerziale S, per esso non varranno più le leggi di Newton e un osservatore solidale a S vedrà che il corpo accelererà, pur non essendo soggetto all’azione di alcuna forza. Per spiegare tale fenomeno e far valere i principi di Newton sono state introdotte delle forze dette fittizie o apparenti.

Due forze fittizie molto comuni nella vita quotidiana sono: la forza centrifuga e la forza di Coriolis.

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Sensazioni Corporee

Maggiore pesantezza alla fine della discesa, quando l’accelerometro segna circa 3g (la forte accelerazione che serve per frenare la caduta è diretta verso l’alto. Confrontare con la sensazione che si prova quando l’ascensore accelera verso l’alto).
Sensazione di leggerezza alla fine di ogni oscillazione (discesa-salita) nella posizione di massima altezza all’inversione del moto (da confrontare con la sensazione che si prova quando l’ascensore accelera verso il basso).

Forza Centrifuga

Se ci troviamo su una giostra in rotazione ed appoggiamo una palla sulla piattaforma, osserviamo che la palla accelera senza che su di essa agisca alcuna forza non equilibrata. La traiettoria seguita dalla palla, inoltre, non è rettilinea, quindi, per un osservatore che si trova sulla piattaforma rotante (sistema di riferimento non inerziale perché soggetto ad accelerazione) non valgono le leggi di Newton.

Immaginiamo di fissare l’estremità di una molla al centro di una piattaforma rotante e di collegare una massa all’altra estremità della molla. Un osservatore che si trovi sulla piattaforma vedrà la massa spostarsi verso l’esterno lungo il raggio e la molla allungarsi. Per l’osservatore solidale alla piattaforma tutto avviene come se sulla massa agisse una forza diretta verso l’esterno, questa forza, introdotta dall’osservatore per poter ragionare come se si trovasse in un sistema di riferimento inerziale è una forza fittizia: la forza centrifuga. Un osservatore esterno, invece, vede la massa muoversi lungo una traiettoria circolare.

Forza di Coriolis

Se una persona, che si trova al centro di una piattaforma rotante, lancia una palla lungo il pavimento, in direzione radiale verso l’esterno, vede la palla seguire una traiettoria curva come se su di essa agisse una forza orizzontale. Questa forza, che viene chiamata forza di Coriolis, modifica unicamente il verso e la direzione della velocità, non il valore.

Il Pendolo di Foucault

L’esperimento del pendolo di Foucault sfrutta appunto l'effetto della forza di Coriolis per dimostrare la rotazione della Terra. Si tratta di un alto pendolo libero di oscillare in ogni direzione per molte ore. Il primo pendolo di Foucault fu presentato al pubblico nel 1851. Ad ogni latitudine della Terra, tranne che all'equatore, si osserva che il piano di oscillazione del pendolo ruota lentamente.

Ma chi era Coriolis?

Gaspard nacque nel 1792 pochi mesi prima che la monarchia fosse abolita, suo padre fuggì a Nancy dove diventò un industriale. Nel 1808 Coriolis diede l’esame di ammissione per entrare all’ Ecole Polytechnique, arrivò secondo su tutti gli studenti che entrarono quell’anno, studiò all’Ecole des Ponts et Chaussées a Parigi e con il corpo degli ingenieri lavorò nei distretti di Meurthe-et-Moselle e Vosges. Dopo la morte di suo padre, Coriolis dovette preoccuparsi della famiglia e decise di accettare nel 1816 l’insegnamento di Analisi all’ Ecole Polytechnique, per questo incarico fu raccomandato da Cauchy. Nel 1829 divenne professore di meccanica all’ Ecole Centrale des Artes et Manufactures, ma a seguito della rivoluzione, nel 1830 lasciò Parigi. Insegnò in varie scuole fino al 1838, quando decise di interrompere l’insegnamento.

Analisi del Moto

Le misure sono state effettuate sulla Torre Discovery, in cui il seggiolino con i passeggeri viene fatto dapprima salire a velocità costante fino alla cima della Torre, poi lanciato verso il basso, quindi “rimbalza” verso l'alto e poi di nuovo verso il basso e così via fino al termine del moto. I ragazzi salgono sull'attrazione con la valigetta contenente il kit per la misura on line, che viene assicurata al seggiolino con una cintura di sicurezza. All'interno l'accelerometro è disposto verticalmente, orientato verso l'alto. Poco prima della partenza dell'attrazione si fa iniziare l'acquisizione dei dati di tempo, pressione atmosferica, accelerazione, con un campionamento ogni 0,4 s. Dal sistema d'acquisizione si ottengono tre liste che chiamiamo TEMPO, PRES e ACCE.

Altimetria

Dai dati barometrici vogliamo risalire a quelli altimetrici. Si ottengono da quelli della pressione atmosferica sapendo che 1 mmHg corrisponde a circa 10,5 m di altezza. Si ottiene quindi l'andamento altimetrico in metri, in funzione del tempo, in secondi.

Accelerazione “Netta”

Il sensore di accelerazione, per il suo modo di funzionamento, misura tale grandezza anche quando è fermo o si muove a velocità costante. In questi casi il valore che si ottiene, se l'accelerometro è mantenuto in posizione verticale, è quello dell'accelerazione di gravità, + o m/s²; il segno dipende dall'orientazione dell'accelerometro. Per una migliore interpretazione del moto e per analizzare solo le variazioni di accelerazione a cui si è sottoposti sull'attrazione, conviene “ripulire” i dati eliminando l'accelerazione di gravità.

Principio di Conservazione dell’Energia Meccanica

Il percorso del treno, privo di motore, prevede un’iniziale salita dove viene trainato da un motore posto lungo le rotaie. Durante tutto il percorso, a parte una leggera forza frenante e l’attrito, non agiscono altre forze L’energia meccanica di un sistema nel quale non intervengono forze esterne resta costante nel tempo.

Il Loop

Con riferimento alla figura si può osservare che per compiere il così detto “giro della morte” è necessario: che il treno arrivi con una energia cinetica sufficiente a permettergli di raggiungere il punto di massima altezza con un residuo di energia cinetica e completare quindi il percorso circolare.

Il Ruolo della Forza Centrifuga

Nel punto più alto la forza centrifuga deve essere maggiore o uguale alla forza di gravità.

La Clotoide

Tali variazioni sono dovute al fatto che l’attrazione sfrutta una particolare curva matematica, denominata clotoide. Essa ha la particolarità di avere una curvatura variabile, a differenza della circonferenza; ciò determina una continua variazione del raggio e quindi della forza centripeta che è a sua volta uguale e opposta alla ben più nota e “apparente” forza centrifuga.

La Storia della Clotoide

Cloto era quella delle tre Parche che filava lo stame della vita, avvolgendolo sul fuso: per questo poetico riferimento alla curva con il suo doppio andamento a spirale, che ricorda l'avvolgimento attorno alla rocca e al fuso, fu dato dall'italiano E.Cesàro agli inizi del '900 il nome della Parca. Tale curva fu però inizialmente studiata da Eulero nel 1700 in risposta a un problema posto da Giacomo Bernoulli. Fu utilizzata nel 1800 da Marie-Alfred Cornu, professore di fisica all'Ecole Politechnique di Parigi, nelle sue ricerche sulla diffrazione Alla fine degli anni '70 si scoprì che la clotoide era l'ideale per rovesciare verticalmente le persone, mentre prima si era sempre ritenuto logico pensare ad una circonferenza. La clotoide che con la sua forma consente un'accelerazione tale da portare sani e salvi gli occupanti nuovamente con i piedi a terra.

Impatto delle Calamità Naturali e Gestione delle Disdette

Cosa succede quando, a fronte di calamità naturali di grande impatto come l’alluvione che ha colpito l’Emilia Romagna nelle scorse settimane, gli operatori si ritrovano a gestire disdette e annullamenti di viaggi e vacanze? Per fare chiarezza sulle responsabilità legali degli operatori a fronte delle cancellazioni, ma anche sulle penali e i possibili strumenti per gestire i rimborsi ai clienti, a partire dai voucher, Assoviaggi Confesercenti, insieme al suo legale, Alessio Costantini, ha predisposto una serie di faq per agenzie di viaggio, tour operator e alberghi utili per gestire le difficoltà di questo particolare momento. Ecco le indicazioni del legale.

Responsabilità degli Annullamenti dei Pacchetti Turistici

La Corte di Cassazione ha più volte riaffermato il principio per il quale l’impossibilità sopravvenuta per il turista di fruire del pacchetto per cause a lui non imputabili legittima il turista stesso a risolvere il contratto e a ottenere la restituzione del prezzo versato da parte dell’organizzatore del pacchetto. I precedenti della Cassazione si riferiscono per lo più al caso della malattia del viaggiatore, ma il principio si ritiene applicabile a tutte le circostanze (come l’alluvione o altre calamità) che impediscano la fruizione totale o parziale del pacchetto.

Il principio è stato poi di recente affermato dalla Corte di Giustizia, seppur sotto il diverso profilo della mancata fornitura solo parziale dei servizi: in tal caso (ovvero quando il viaggiatore non può fruire della totalità dei servizi a causa di una circostanza eccezionale a lui non imputabile: nel caso in questione le restrizioni sanitarie conseguite al COVID-19), il viaggiatore ha diritto a una congrua riduzione del prezzo.

Ovviamente il principio è applicabile ad annullamenti determinati da situazioni di forza maggiore che riguardino il viaggiatore o si riferiscano al luogo o ai luoghi di destinazione e impediscano totalmente la fruizione del pacchetto (a titolo esemplificativo: i recenti eventi alluvionali hanno colpito diversi centri romagnoli, ma non la parte costiera che è fruibile e rispetto alla quale non sarà possibile invocare il principio ora richiamato). Laddove tali situazioni abbiano comportato una compressione del programma di viaggio (con impossibilità di erogare e fruire solo una parte delle prestazioni) si potrà applicare il principio enunciato dalla Corte di Giustizia, ovvero la riduzione del prezzo in misura corrispondente ai servizi non fruiti.

Responsabilità degli Annullamenti di un Singolo Servizio Turistico

Nel caso di intermediazione di un singolo servizio turistico, ad esempio pernottamento presso una struttura ricettiva, a farsi carico delle conseguenze dell’annullamento del servizio dovrebbe essere il fornitore del servizio, e non l’agenzia intermediaria. Certamente, il turista potrebbe invocare l’applicazione al singolo servizio del principio sopra enunciato in relazione ai pacchetti turistici: ma l’agenzia dovrebbe opporgli di doversi rivolgere al fornitore, essendo mera intermediaria (mandataria con rappresentanza) del cliente viaggiatore.

Voucher e Rimborsi

È possibile annullare ed emettere un voucher senza restituire le somme ai clienti? Sì, se il cliente è d’accordo. La possibilità di emettere un voucher in luogo del rimborso del prezzo del pacchetto turistico - prescindendo dall’accettazione del turista - era prevista dalla versione iniziale della normativa speciale emanata all’indomani dell’emergenza Covid e applicabile solo agli specifici casi degli annullamenti a causa della pandemia. Quindi, se il cliente non vuole il voucher, ha diritto al rimborso.

Penali e Strutture Ricettive

Bisogna distinguere se le penali si riferiscono a soggiorni alberghieri compresi o meno in un pacchetto turistico. Nel primo caso, il cliente ha diritto alla restituzione del prezzo del pacchetto turistico; nel secondo caso, la penale andrebbe applicata al fornitore, non all’agenzia (a meno che ci siano accordi diversi tra l’agenzia e l’hotel). In entrambi i casi, però, vi sono valide ragioni per contestare l’applicazione della penale.

Allagamenti e Danni nelle Marche e in Emilia Romagna

Sono passati solo 16 mesi dall'ultima tremenda alluvione che ha messo in ginocchio le Marche e l'Emilia Romagna. Tra martedì 17 e giovedì 19 la pioggia ha superato i 350 millimetri, con picchi massimi, in Emilia-Romagna, nella zona tra Ravenna e Brisighella. Quattro i bacini interessati, nei territori tra Bologna, Ravenna, Forlì-Cesena, con tracimazioni. Sono i primi effetti della pesante ondata di maltempo causata dagli effetti del ciclone Boris che, arrivato in Italia, si è abbattuta con particolare violenza sulla Romagna e nel bolognese.

Il Capo Dipartimento della Protezione Civile Fabio Ciciliano ha dichiarato: “Ci sono delle zone allagate nella bassa romagnola. Abbiamo in questo momento circa 1300 cittadini sfollati. È ovvio che con il passare del tempo l'acqua andrà via verso il mare e faremo poi la conta dei danni”.

L'esperto spiega perché con le forti piogge gli argini non reggono: "Occorrono degli interventi energici, spostamento degli assi e casse di espansione, interventi che dureranno anni e anni, questo la gente lo deve sapere".

Stefano Tanesini, imprenditore che ha un’azienda di biancheria intima a Cotignola, in provincia di Ravenna, nel giro di un anno e mezzo ha dovuto affrontare due alluvioni. Con le lacrime agli occhi annuncia: “Non so se stavolta ripartirò”.

Intervento del Governo e Misure di Supporto

Il governo nazionale ha deliberato lo stato di emergenza per la Regione Emilia Romagna, stanziando la somma di 20 milioni di euro per fare fronte ai primi interventi urgenti, quali il soccorso e l'assistenza alla popolazione e il ripristino della funzionalità dei servizi e delle infrastrutture. Il governo ha inoltre dichiarato lo stato di emergenza, sempre per 12 mesi, nella Regione Marche, colpita nella fascia costiera da eventi meteorologici estremi a partire dal 18 settembre. E' stata stanziata la somma di 4 milioni di euro per dare attuazione ai primi interventi.

Il ministro per la Protezione civile e il Mare, Nello Musumeci, ha dichiarato: "Siamo arrivati impreparati all'appuntamento con il cambiamento climatico, che ha esasperato una condizione di fragilità e vulnerabilità già nota delterritorio nazionale. Così come da sempre si susseguono le alluvioni. E continueranno ad esserci".

Musumeci ha aggiunto: "Non possiamo certo evitarle, ma ridurne gli effetti sì -aggiunge - Purtroppo, noi italiani non siamo un popolo propenso alla prevenzione. Quando parliamo di prevenzione facciamo attenzione a non confondere attività straordinaria e ordinaria. Mettere in sicurezza un territorio dagli eventi legati al dissesto idrogeologico o alle frane significa lavorare per 10-15anni su una programmazione attenta e dettagliata. Compito, questo, delle Regioni, usando anche risorse dello Stato".

Il governo ha già imboccato questa strada: la legge di Bilancio 2024 prevede la assicurazione obbligatoria per le imprese e i contribuenti che usufruiscono del Sisma-bonus. Sarà un processo graduale, ma il tempo in cui lo Stato aveva soldi per tutti e per sempre è finito.

Raddoppia il contingente della Protezione civile del Trentino nell'Emilia Romagna ferita dall'alluvione. Il nucleo di intervento si dirige a Traversara di Bagnacavallo (Ravenna), che appare come uno dei centri maggiormente colpiti dal maltempo.

Uno degli aerosoccorritori dell'Aeronautica Militare intervenuti per salvare cittadini colpiti dal maltempo in Emilia Romagna e Marche ha dichiarato: "Il soccorso più emozionante è stato quello della bambina di 7 anni dal balcone della sua abitazione. Una volta arrivato sul balcone mi ha abbracciato piangendo. In quella situazione ho cercato di metterla a suo agio ricambiando l'abbraccio. Una volta portata a bordo dell'elicottero, vedere che non piangeva più è stata una sensazione veramente bella".

Dissesto Idrogeologico e Cambiamenti Climatici

Dal 1944 al 2023 i danni prodotti da dissesto idrogeologico e terremoti hanno raggiunto in Italia la maxi-cifra, ai valori correnti, di 360 miliardi di euro. In Italia, il dissesto idrogeologico è una piaga ben nota: secondo i dati Ispra il 91% dei comuni italiani è esposto al rischio di frane e alluvioni. A fronte della maggiore frequenza di frane e alluvioni sul territorio italiano, la spesa nazionale per il dissesto idrogeologico risulta triplicata, passando nel periodo 2010-2023 da una media di 1 miliardo di euro all’anno a 3,3 miliardi annui.

Alessandro Miani, presidente Sima, afferma: "Tra il 2010 e il 2020 il numero di alluvioni in Italia è raddoppiato rispetto al decennio precedente. Tuttavia esistono soluzioni praticabili per ridurre il rischio alluvionale e mitigarne gli effetti. Le buone pratiche includono l'adozione di infrastrutture verdi, come parchi fluviali e bacini di espansione, che permettono di assorbire le acque piovane in eccesso".

Tabella dei Danni da Dissesto Idrogeologico e Terremoti in Italia (1944-2023)

Periodo	Danni (miliardi di euro)	Fonte
1944-2023	360	Società Italiana di Medicina Ambientale (Sima)

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