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# Fisica # Dinamica dei fluidi

Il Nuotare Sorprendente degli Iceberg

Scopri come i blocchi di ghiaccio che si sciolgono possono effettivamente muoversi nell'acqua.

Michael Berhanu, Amit Dawadi, Martin Chaigne, Jérôme Jovet, Arshad Kudrolli

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Iceberg: i nuotatori che Iceberg: i nuotatori che si sciolgono nella natura si spingono attraverso l'acqua. I blocchi di ghiaccio che si sciolgono
Indice

Hai mai pensato a come gli iceberg potrebbero navigare nell'oceano? Non solo alla deriva, ma proprio muovendosi perché si sciolgono? Beh, si scopre che i blocchi di ghiaccio possono davvero spingersi da soli in acqua, grazie a qualche fisica interessante. Questo articolo spiegherà questo fenomeno affascinante in un modo che chiunque può capire—anche se pensi che "galleggiamento" sia solo una parola complicata per stare in piscina.

Che succede?

I blocchi di ghiaccio, soprattutto quelli con Forme strane, possono muoversi quando si sciolgono in acqua. Questo succede per via di qualcosa chiamato correnti generate dal galleggiamento. Quando il ghiaccio si scioglie, raffredda l'acqua circostante, e quell'acqua più fredda diventa più densa. Man mano che l'acqua fredda densa affonda, crea una corrente che spinge il blocco di ghiaccio nella direzione opposta. È come una minuscola barca di ghiaccio alimentata dal suo stesso scioglimento!

La forma delle cose

Non tutti i blocchi di ghiaccio sono uguali. La forma conta molto. Se un blocco di ghiaccio è un cuneo a angolo retto con un lato inclinato verso il basso nell'acqua, si comporta in modo abbastanza diverso rispetto a un blocco normale. Man mano che il lato inclinato si scioglie, l'acqua fredda scorre via, spingendo il blocco in avanti. Quindi, se ti sei mai chiesto se la forma del tuo cubetto di ghiaccio influisce sulla tua bevanda, potrebbe influenzare anche la sua velocità di navigazione!

Quanto possono andare veloci?

Questi blocchi di ghiaccio autopropulsi possono raggiungere velocità decenti. In esperimenti, alcuni blocchi di ghiaccio triangolari sono riusciti a scivolare attraverso l'acqua a circa 3 millimetri al secondo. Ora, non sembra tanto, ma se parliamo di ghiaccio, è piuttosto impressionante! Inoltre, se ci pensi, è un po' come una minuscola versione di un motoscafo di ghiaccio.

La Temperatura conta

Proprio come noi potremmo goderci una giornata calda in spiaggia, anche i blocchi di ghiaccio hanno bisogno della temperatura giusta per fare il loro lavoro. Quando l'acqua supera i 4 gradi Celsius, il processo di scioglimento accelera, e le correnti diventano più forti. In acqua più calda, il meccanismo di propulsione funziona più efficientemente, il che significa che i nostri amici blocchi di ghiaccio possono davvero mettersi in moto!

Il fattore sale

Hai mai sentito parlare di acqua salata? Non è buona solo per le tue patatine! La salinità dell'acqua gioca anche un ruolo nella velocità di questi blocchi di ghiaccio. Mentre il ghiaccio si scioglie e rilascia acqua dolce nell'acqua salata, il liquido più freddo e denso genera comunque correnti, che aiutano a spingere il ghiaccio. Quindi anche in condizioni simili a quelle oceaniche, i blocchi di ghiaccio possono ancora navigare le onde!

Non è solo divertimento!

Questa conoscenza non è solo per i curiosi. Aiuta gli scienziati a capire il comportamento degli iceberg negli oceani. Gli iceberg, molto più grandi di un cubetto di ghiaccio normale, sono soggetti agli stessi principi. Con il cambiamento climatico che causa la Fusione di più ghiaccio, capire come questi enormi blocchi di ghiaccio si muovono può insegnarci molto sui cambiamenti delle correnti oceaniche e degli ecosistemi.

Che succede mentre si sciolgono?

Man mano che il ghiaccio si scioglie, non fa solo diminuire. Crea anche schemi interessanti sulla sua superficie, come scanalature e canali, mentre l'acqua si muove attorno. Questo succede perché il ghiaccio che si scioglie genera correnti che erodono la sua stessa struttura, portando a caratteristiche che sembrano piccole fiumi sul ghiaccio. La natura ha un modo di essere artistica, anche nel ghiaccio. E chi non ama un bel paesaggio invernale con un tocco di magia?

Conclusione

In breve, i blocchi di ghiaccio galleggianti non sono solo oggetti passivi che derivano nell'acqua. Sono piccoli nuotatori attivi! Sciogliendosi, creano correnti che li spingono avanti, permettendo loro di muoversi sorprendentemente veloci. Quindi, la prossima volta che sorseggi una bevanda fredda, ricorda: i tuoi cubetti di ghiaccio potrebbero sognare di nuotare via in un viaggio tutto loro.

Gli iceberg che galleggiano nell'oceano potrebbero essere le più cool imbarcazioni di cui non sapevi l'esistenza. Ci ricordano che anche nel freddo mondo del ghiaccio, c'è un po' di magia in gioco, tutto grazie alla semplice scienza dello scioglimento e del movimento. Chi l'avrebbe mai detto che il ghiaccio che si scioglie potesse essere così affascinante? È quasi abbastanza da far venire voglia di tuffarsi nelle acque gelide e provarci da soli! (Ma lasciamo fare ai professionisti, eh?)

Fonte originale

Titolo: Self-Propulsion of floating ice blocks caused by melting in water

Estratto: We show that floating ice blocks with asymmetric shapes can self-propel with significant speeds due to buoyancy driven currents caused by the melting ice. Model right-angle ice wedges are found to move in the direction opposite to the gravity current which descends along the longest inclined side in water, with temperatures above 4{\deg}C. We describe the measured speed as a function of the length and angle of the inclined side, and the temperature of the bath in terms of a propulsion model which incorporates the cooling of the surrounding fluid by the melting ice. We show the heat pulled from the surrounding liquid by the melting ice block leads to net propulsion which is balanced by drag. We further show that the ice block moves robustly in a salt water bath with salinity similar to that of the ocean, in the same direction as in fresh water, implying that this propulsion mechanism may be relevant to icebergs in sufficiently warm oceans.

Autori: Michael Berhanu, Amit Dawadi, Martin Chaigne, Jérôme Jovet, Arshad Kudrolli

Ultimo aggiornamento: 2024-12-20 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2412.16010

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.16010

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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