Attrito nella corda: perché tengono i nodi e i nodi autobloccanti

L'attrito nasce quando due superfici vengono premute l'una contro l'altra. Più forte le premi e più il materiale è ruvido o “aderente”, maggiore è la forza di attrito. I fisici descrivono l'aderenza con il coefficiente di attrito. Si distingue tra attrito statico, che impedisce a qualcosa di mettersi a scivolare, e attrito dinamico, che frena una parte già in scivolamento. L'attrito statico di solito è un po' maggiore: per questo è più facile lasciar scorrere una corda che sta già scivolando che fermarla.

Quando una corda passa attorno a un palo tondo succede qualcosa di particolare. La tensione preme la corda contro il palo e questa pressione genera attrito, che “assorbe” una parte della tensione. Nel tratto successivo di palo la forza nella corda è già più piccola, ma viene ridotta di nuovo nella stessa proporzione. La formula dell'attrito della corda, detta anche equazione dell'argano (capstan) dal vecchio verricello di bordo, mostra quindi che la forza di tenuta non cresce in modo uniforme ma in modo esponenziale con l'angolo di avvolgimento.

Un'immagine aiuta a capire che cosa significa: se un giro toglie una certa frazione del carico, il secondo toglie la stessa frazione di quello che resta, e così via. Gli effetti si moltiplicano invece di sommarsi semplicemente. La cosa sorprendente è che nella formula semplice il diametro del palo non conta nulla, conta solo quante volte e per quanto tratto la corda lo avvolge. Nella realtà, la rigidità e lo spessore della corda cambiano un po' il risultato.

Un nodo è un piccolo insieme di giri e punti di pressione. Dove un tratto di corda gira attorno a un altro, agisce l'attrito della corda. Dove un tratto resta schiacciato tra altri due o tra corda e oggetto, si forma un “morso”: gli esperti lo chiamano nip. Più il carico tira forte, più questi punti vengono premuti l'uno contro l'altro e meglio il nodo tiene.

Per questo è così importante sistemare bene un nodo e serrarlo con decisione. Un nodo sistemato con cura ha nip ben definiti. Un nodo disordinato e serrato poco può “ribaltarsi” sotto carico, cioè cambiare forma e così scivolare o sciogliersi. Anche i capi lunghi danno una riserva, perché con un carico variabile la corda può scorrere lentamente attraverso il nodo.

I nodi d'attrito come il Prusik sfruttano lo stesso principio in modo ingegnoso. Un cordino più sottile viene avvolto più volte attorno a una corda più spessa. Quando si tira il cordino, i giri lo premono forte sulla corda e lo fanno afferrare. Senza tensione i giri si allentano e il nodo si può far scorrere. Se il cordino è troppo spesso rispetto alla corda, la presa è scarsa.

Anche il materiale conta. I cordini lisci, rigidi o molto sottili hanno meno attrito delle ruvide fibre naturali. Un nodo che tiene bene in una corda di canapa può scivolare in un cordino liscio di plastica o nelle moderne fibre ad alte prestazioni, molto scivolose. Con questi materiali si scelgono nodi con più giri oppure si aggiunge una sicura sul capo libero.

Anche bagnato, ghiaccio, sporco e usura cambiano l'attrito, e non sempre nella stessa direzione. Per questo non si possono dare valori fissi. La teoria ti dice la direzione di un effetto: più giri, più tenuta; materiale più liscio, meno tenuta. Quanto bene tenga un certo nodo in una certa corda lo si scopre solo provando.

Un bell'esempio pratico è il giro di bitta: la corda fa un giro completo attorno a un palo prima di essere fissata con dei mezzi colli. Il giro di bitta assorbe gran parte del carico, così i mezzi colli devono tenere solo poco. Per questo anche un carico pesante si può trattenere in modo controllato e poi rilasciare di nuovo.

Per l'esperimento ti servono un cordino lungo qualche metro, un palo liscio, per esempio un manico di scopa o una ringhiera, e un peso come una bottiglia d'acqua piena o un piccolo zaino. Appendi il peso a un'estremità e passa il cordino una volta sopra il palo. Senti quanta forza ti serve all'altra estremità per tenerlo.

Poi fai uno, due, tre giri completi attorno al palo e confronta. Noterai che bastano pochi giri per ridurre drasticamente la forza necessaria a trattenere. Prova anche cordini diversi: un cordino ruvido di cotone e uno liscio di plastica si comportano in modo ben diverso.

Mentre ti eserciti, assicurati che nulla di pesante possa cadere su piedi o teste e usa solo pesi piccoli. L'esperimento serve a mostrare il principio: non è una prova per corde a cui verranno appese persone o carichi pesanti.

L'attrito della corda lo incontri in molti posti: sulle bitte in porto, su argani e verricelli, con le discese in corda doppia e i dispositivi di assicurazione in arrampicata, e quando leghi un'amaca. Si tratta sempre di trattenere un grande carico con poca forza della mano, oppure di calarlo in modo controllato.

L'attrito produce anche calore. Se una corda scorre veloce su un'altra corda o su uno spigolo, può scaldarsi tanto da far iniziare a fondere le fibre sintetiche. Per questo una corda non dovrebbe mai scorrere su un'altra corda sotto carico. Di più su ciò che indebolisce una corda trovi nella voce sulla resistenza delle corde.