004sentieri ha scritto:il freno, proprio in quanto freno e non bloccante, agisce solamente quando la corda vi scorre sopra (o dentro): in altre parole la forza frenante é difatto costituita dagli attriti della corda sul metallo del freno, ma gli attriti sussistono solamente fintanto che vi é scorrimento relativo tra corda e freno.
Gli attriti esistono sia su oggetti in movimento sia su oggetti fermi. Anzi, quando la corda smette di scorrere sul freno l'attrito
aumenta perchè gli attriti statici sono generalmente maggiori di quelli dinamici.
Ma per semplicità possiamo considerarlo costante.
Se gli attriti sussistessero solo quando la corda scorre non riusciresti mai a fermarti senza il bloccante - appena fermo scomparirebbe l'effetto del freno e ti troveresti tutto il tuo peso nella mano!
a=fattore di attrito (caratteristica propria del sistema freno-corda e COSTANTE per tale sistema; questa determina il fattore di moltiplicazione delle forze citato in altrii post)
N=forza ortogonale della corda sulla superficie del freno
ac=accelerazione di caduta
In virtù di ciò, durante la discesa il peso del corpo grava sul freno.
Le equazioni che hai postato sono valide
sempre, sia con corpo in movimento, sia con corpo fermo.
La grossa differenza é che in questo caso il valore di "a" (fattore di attrito) non é costante ma variabile: aumenta man mano che il nodo si stringe sulla corda... aumentando il parametro "a" aumenta la forza di attrito (che è difatto la forza frenante)... quando tale forza arriva ad eguagliare la forza peso la risultante delle forze é nulla e la caduta/discesa si arresta.
Qui ci stiamo avvicinando al nocciolo della questione.
Come dici tu, quando entra in funzione il bloccante aumenta progressivamente la forza frenante. Devi però considerare che la corda che esce dal bloccante passa nel freno: quando il bloccante tira 5kg, il freno ne tira 5*a, quando il bloccante tira 10kg il freno ne tira 10*a, e così via.
Aumentando la forza di attrito del bloccante, aumenta proporzionalmente la forza del freno e quando la forza del freno eguaglia la forza peso la risultante delle forze è nulla e la discesa si arresta.
All'istante dell'equilibrio avremo:
- forza peso 80kgf
- forza di frenata del freno 80kgf
- forza di frenata del bloccante 20gkf
(considerando un freno con fattore di moltiplicazione 4 e un uomo di 80kg)
In questo momento la discesa si arresta, e non interviene più nessun fenomeno a caricare ulteriormente il bloccante: perchè questo accada la corda dovrebbe scorrere nel freno per scaricarlo e portare il peso sul bloccante, solo che per muovere il freno in cui ho applicato 20kg al capo entrante dovrei tirarlo con
più di 80kg - ma su questo grava solo il mio peso.
A questo punto si ha la seconda differenza tra bloccante e freno: una volta che il bloccante ha frenato fino all'arresto (blocco) rimane stretto sulla corda (bloccato) impedendo che lo scorrimento possa riprendere, almeno fino a che la mano (o accidentalmente altro) non interviene a sbloccarlo.
Sono perfettamente d'accordo sul meccanismo di azione del blocco. Il fatto è che, come detto prima, il bloccante quando sto fermo sta solo tirando 20kg, quel che basta perchè gli attriti blocchino la corda nel freno.
Naturalmente va precisato che la variazione del fattore di attrito del nodo é estremamente rapida e sensibile, cossicché non é possibile modularla con la mano
La grossa differenza tra il freno e il bloccante è che il primo agisce come moltiplicatore di forza, quindi lo posso modulare (tirando di più o di meno frena di più o di meno), mentre il secondo è autoserrante, ovvero quando entra in funzione ha un comportamento "a valanga": frenando sulla corda si strozza, quindi frena di più e si strozza di più, e così via, quindi è utilizzabile solo come sistema di arresto.
