Discussione:
Il botto dei petardi
(troppo vecchio per rispondere)
8+ (Fabio G.)
2004-01-06 21:24:17 UTC
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Pongo una domanda che sara' banale, ma la cui risposta a me non e'
chiara.
A che cosa e' dovuto il "botto" che si genera quando si fa esplodere un
petardo?
Tutti mi dicono: "e' dovuto all'improvviso spostamento d'aria"; vabbe',
ma a me non dice molto questa frase. Perche' lo spostamento d'aria
provoca un rumore di quel tipo? Come si puo' vedere la questione dal
punto di vista un po' + matematico? E poi, perche' la reazione chimica
provoca "spostamento" d'aria?

--
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dell'operazione (in lettere) dall'indirizzo
Andrew Next
2004-01-07 13:14:59 UTC
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Post by 8+ (Fabio G.)
Pongo una domanda che sara' banale, ma la cui risposta a me non e'
chiara.
A che cosa e' dovuto il "botto" che si genera quando si fa esplodere un
petardo?
Tutti mi dicono: "e' dovuto all'improvviso spostamento d'aria"; vabbe',
ma a me non dice molto questa frase. Perche' lo spostamento d'aria
provoca un rumore di quel tipo? Come si puo' vedere la questione dal
punto di vista un po' + matematico? E poi, perche' la reazione chimica
provoca "spostamento" d'aria?
Spiegazione data a spanne:

D: cos'e' un suono?
R: e' un'onda meccanica che si propaga in un mezzo. Nel caso dell'aria,
l'onda sara' una variazione di pressione che si propaga dall'origine verso
ogni direzione possibile.

Se adesso prendiamo un sacchetto di carta, lo gonfiamo e poi lo schiacciamo
brscamente tra le mani, questo verra' compresso, la pressione del gas
all'interno aumentera' bruscamente e se la carta cede l'aria all'interno
uscirà a grande velocità imprimendo molta energia alla carta del sacchetto.
Carta che dara' una bella frustata all'aria circostante generando cosi' una
variazione di pressione ancora piu' brusca di quella provocata dalla
fuoriuscita del gas.
Variazione di pressione che si propaghera come un'onda e verra' registrata
dai timpani di chi sta' la' vicino come uno schiocco secco.

L'esplosione di un petardo fa lo stesso identico giochetto: la confezione
del petardo si apre molto in fretta, "frusta" l'aria (genera un'onda di
pressione) e il botto e' assicurato.

E cosi' via, in ogni caso credo la regola sia sempre la stessa: tutte le
volte che cedi all'aria una grande quantita' di energia meccanica in un
tempo molto breve tu senti uno schiocco la cui forza e' direttamente
proporzionale all'energia scambiata.


Non dovrei aver scritto troppe fesserie, ma se vuoi una trattazione piu'
rigorosa attendi qualche altro commento.
Post by 8+ (Fabio G.)
A<
Enrico SMARGIASSI
2004-01-08 18:43:26 UTC
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Post by Andrew Next
L'esplosione di un petardo fa lo stesso identico giochetto: la confezione
del petardo si apre molto in fretta, "frusta" l'aria (genera un'onda di
pressione) e il botto e' assicurato.
Non mi sembra che la confezione sia importante: basta osservare che
l'esplosione della polvere genera un improvviso aumento della
temperatura, quindi della pressione, locale. Questo aumento di pressione
poi si propaga come onda d'urto (quindi sonora).
--
To reply, replace "smartassi" with "smargiassi" in my e-mail address

Enrico Smargiassi
http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia
Andrew Next
2004-01-09 09:44:49 UTC
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Post by Enrico SMARGIASSI
Post by Andrew Next
L'esplosione di un petardo fa lo stesso identico giochetto: la confezione
del petardo si apre molto in fretta, "frusta" l'aria (genera un'onda di
pressione) e il botto e' assicurato.
Non mi sembra che la confezione sia importante: basta osservare che
l'esplosione della polvere genera un improvviso aumento della
temperatura, quindi della pressione, locale. Questo aumento di pressione
poi si propaga come onda d'urto (quindi sonora).
E' importante.
Lo dico per esperienza diretta ^____^
Esaminiamo 3 prodotti in libera (o quasi) vendita:
Mini-Ciccioli, raudi e Zeus (o magnum).

Si tratta di giochi pirici che si accendono per sfregamento

Nelle versioni in libera vendita la quantita' di polvere presente differisce
di pochi grammi, ma la confezione e conseguentemente la quantita' di cartone
attorno alla polvere (nonche' la compressione della stessa) e' molto
diversa, grandi i primi hanno sezione di 4mm * 40 di lunghezza e 10gr di
polvere circa, 6mmgli ultimi quasi 1 cm e sono lunghi il 50% in piu', ma la
polvere sta tutta compressa in punta e il resto del petardo e' vuoto.

Non parlo delle controparti illegali, che invece sono tutti pieni o quasi e
un magnum puo' tranquillamente spappolare un dito o piu' all'incauto che lo
usa.

Il botto prodotto dai tre giochi menzionati poc'anzi e' profondamente
diverso per timbro e "altezza". Acuto nel caso del mini-cicciolo, grave nel
caso dello Zeus.

Sempre a parita' di polvere, ma con confezione sostanzialmente diversa, sono
le fontane che fischiano e i Magnum (quelli illegali, stavolta). Le prime
producono in fischio che puo' assordare se si sta troppo vicino, i secondi
esplodono e fanno parecchi danni.... insomma la confezione cambia moltissimo
quello che puo' combinare la polvere pirica.

Per non parlare di quello che puo' fare il tempo: una fontana lasciata in
uno sgabuzzino (o nel cassetto... pazzi) per piu' di 1 anno, 1 anno e mezzo
puo' esplodere, perche' la polvere col tempo si compatta e si indurisce e lo
fa nel modo piu' bastardo possibile:

1) All'interno della fontana inizialmente la polvere non e' compressa come
nei giochi esplosivi, ma col tempo si comprime e il livello si abbassa.

2) Se passa abbastanza tempo (dipende dalla quantita', dall'umidita' e da
tanti altri fattori) il livello della polvere nella fontana si abbassa e la
polvere stessa puo' allontanarsi dalla miccia, la miccia stessa poi perde
polvere e puo' non bruciare bene, ancora una volta dipende dal tipo di
miccia e dalla confezione del botto.

3) Il coglione (perdona la mia passione per il francese) che ricicla i botti
inutilizzati l'anno precedente accende l'innocua fontana, vede che non si
accende bene (o gli sembra spenta) e si riavvicina, accendino in pugno, per
riaccendere la miccia... in questi casi spero sempre che la volpe in
questione non abbia ancora avuto figli, cosi' lascia questa valle di lacrime
con la soddisfazione di aver contribuito a migliorare la specie Homo
Sapiens...

Sto andando decisamente OT, per ritornare in tema: la quantita' di polvere,
quando si incendia, produce in brevissimo tempo del gas ad una certa
temperatura, la quantita' di cartone che c'e' attorno determina il momento
dell'esplosione.
Se e' poco, i gas vengono liberati subito la variazione di pressione non e'
intensa . Se c'e' molto cartone, i gas prodotti (a patto di riuscire a
rompere l'involucro) vengono compressi di più e la variazione di pressione
e' piu' intensa.
Questo a parita' di quantita' di polvere presente. Se poi la polvere non e'
compressa il cartone potrebbe non rompersi affatto e il petardo si trasforma
in un razzo (i gas fuoriescono da dove prima c'era la capocchia)
incontrollabile. Ricordo di alcuni "giochi pirici di libera vendita" che
avevano proprio questo effetto (piu' l'esplosione finale) e a tal proposito
mi sono sempre chiesto chi era l'imbecille che ne aveva dato
l'autorizzazione al commercio.

Insomma... il cartone che sta attorno alla polvere di un petardo non sta li'
solo per renderlo piu' o meno attraente.

Ciau
Post by Enrico SMARGIASSI
A<
Enrico SMARGIASSI
2004-01-09 10:23:00 UTC
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Post by Andrew Next
Insomma... il cartone che sta attorno alla polvere di un petardo non sta li'
solo per renderlo piu' o meno attraente.
Un momento, mi devo essere espresso proprio male. Intendevo dire che non
e' "la confezione" che frusta l'aria generando il botto, ma che basta
l'esplosione della polvere. La confezione serve piu' che altro per
tenere la polvere compattata, nella forma voluta e per farla bruciare
nei tempi desiderati; se fosse possibile farlo senza, il suono sarebbe
sostanzialmente lo stesso, se si escludono casi particolari come quelli
in cui la confezione non si rompe.
--
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Enrico Smargiassi
http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia
Andrew Next
2004-01-09 13:11:53 UTC
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Post by Enrico SMARGIASSI
Post by Andrew Next
Insomma... il cartone che sta attorno alla polvere di un petardo non sta li'
solo per renderlo piu' o meno attraente.
Un momento, mi devo essere espresso proprio male. Intendevo dire che non
e' "la confezione" che frusta l'aria generando il botto, ma che basta
l'esplosione della polvere. La confezione serve piu' che altro per
tenere la polvere compattata, nella forma voluta e per farla bruciare
nei tempi desiderati; se fosse possibile farlo senza, il suono sarebbe
sostanzialmente lo stesso, se si escludono casi particolari come quelli
in cui la confezione non si rompe.
No, no, ti sei espresso benissimo (ho realizzato dopo aver letto meglio).

Piu' che altro qui entrano in gioco le quantita'.
Perche' una carica di esplosivo faccia il "botto" deve sviluppare moltissimo
calore in poco tempo, ma vuoi per i vincoli di legge, vuoi per una questione
di buon senso (un bottarolo che ammazza tutti i suoi clienti con giochi
pirici troppo pericolosi, morira' di fame a sua volta) l'esplosivo messo nei
petardi non e' cosi' potente, salvo quelle cose realizzate artigianalmente e
che ogni anno, puntualmente, mandano tanta gente all'ospedale (non che gli
altri siano completamente innocui, ma sono meno pericolosi), cosi' per fare
comunque il botto che tanto piace ai maniaci come il sottoscritto, si
ricorre al trucco del contenitore che da semplice involucro diventa un
elemento fondamentale del petardo.

Quindi si, hai perfettamente ragione nel dire che e' il gas in rapida
espansione a generare il botto di un'esplosione, ma in un "gioco pirico"
dove a "esplodere" sono pochi grammi di polvere o si usa il trucco del
cartone che si comporta ne piu' ne meno che come un palloncino quando viene
gonfiato troppo, o il botto che ne viene fuori sara' molto debole.
Post by Enrico SMARGIASSI
A<
TardoFreak
2004-01-08 22:39:16 UTC
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Post by 8+ (Fabio G.)
Pongo una domanda che sara' banale, ma la cui risposta a me non e'
chiara.
A che cosa e' dovuto il "botto" che si genera quando si fa esplodere un
petardo?
Tutti mi dicono: "e' dovuto all'improvviso spostamento d'aria"; vabbe',
ma a me non dice molto questa frase. Perche' lo spostamento d'aria
provoca un rumore di quel tipo? Come si puo' vedere la questione dal
punto di vista un po' + matematico? E poi, perche' la reazione chimica
provoca "spostamento" d'aria?
Gli esplosivi, per detonare, devono essere "intasati". Prendiamo come
esempio la nitrocellulosa. Questo esplosivo e' utilizzato come polvere di
lancio nelle cartucce per armi da fuoco. Se prendiamo della nitrocellulosa,
la mettiamo su un piano e gli diamo fuoco, quello che otterremo e' una
fiamma (vampa) senza esplosione perche' quando l' esplosivo si "accende"
libera una grande quantita' di gas. Essendo gli esplosivi ricchi di
ossigeno, la reazione puo' avvenire anche in assenza di aria. Intasare una
caraica esplosiva significa, in parole povere, mettere l' esplosivo dentro
un contenitore molto resistente e chiuso ermeticamente. Quando avviene l'
innesco della reazione (altamente esotermica) la pressione dentro il
contenitore diventa improvvisamente elevatissima. In un' arma da fuoco
utilizzante nitrocellulosa "moderata" la pressione arriva almeno a cira 2000
bar. Tale pressione puo' essere piu' elevata in una carica intasata meglio
(l' assenza di una canna e di un proiettile mobile riduce di molto lo spazio
dove i gas si espandono). In un petardo la polvere in esso contenuta non e'
trattata con i cosiddetti "moderatori" cosicche', anche in presenza di una
minima quantita' di esplosivo, la pressione che viene a crearsi dentro il
contenitore e' elevatissima anche grazie al fatto che il contenitore non si
espande durante la reazione. Questa provoca la rottura del contenitore con
una velocita' di molto superiore a quella del suono ed uno spostamento d'
aria secco ed improvviso. L' energia si trasforma dunque in un "botto".

Spero di essere stato chiaro.

Con cordialita'
TF
8+ (Fabio G.)
2004-01-09 21:58:04 UTC
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Grazie a tutti per le risposte.
Post by TardoFreak
Questa provoca la rottura del contenitore con
una velocita' di molto superiore a quella del suono
Ne approfitto allora per chiederti un'altra cosa, visto che siamo in
argomento: il boato dovuto all'abbattimento del muro del suono da parte
degli aerei, a cosa e' dovuto? (anche su questo ho sempre avuto risposte
un po' vaghe)

--
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dell'operazione (in lettere) dall'indirizzo
sandrosky
2004-01-11 00:07:16 UTC
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Post by 8+ (Fabio G.)
Grazie a tutti per le risposte.
Post by TardoFreak
Questa provoca la rottura del contenitore con
una velocita' di molto superiore a quella del suono
Ne approfitto allora per chiederti un'altra cosa, visto che siamo in
argomento: il boato dovuto all'abbattimento del muro del suono da parte
degli aerei, a cosa e' dovuto? (anche su questo ho sempre avuto risposte
un po' vaghe)
alle onde sonore che si compattano fino a sovrapporsi e a formarne una bella
forte. Hao presente l'effetto doppler quando una fonte di rumore è in
avvicinamento? estremizza l'effetto fino a quando tutte le onde non sono
sovrapposte.
Ciao!

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