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Fattore di caduta, forza d’arresto e catena di sicurezza

...Mountain Passion

Fattore di caduta

Il fattore di caduta in arrampicata è il motivo per cui i dispositivi di sicurezza utilizzati nella pratica, corda, imbrago, rinvii ecc., sono progettati per resistere a determinati carichi minimi ammissibili.

Infatti è un numero che esprime la pericolosità di un volo durante un’arrampicata, in termini di forze trasmesse al nostro corpo.

In alcuni casi ho sentito parlare di fattore di caduta e quindi di pericolosità di un volo, se è presente la possibilità di battere a terra, ad esempio su una cengia.

Ci tengo a precisare immediatamente, che il fattore di caduta non dipende assolutamente dal pericolo di impattare da qualche parte a seguito di un volo.

Infatti, analizza esclusivamente gli effetti che hanno sul nostro corpo l’accelerazione a seguito della caduta e la decelerazione, conseguente all’arresto da parte dell’assicuratore.

Come spesso accade, queste considerazioni sono state fatte in ambito militare durante studi in campo aeronautico, dove si sono analizzati gli effetti subiti dal corpo umano in particolari situazioni di volo.

Infatti, se ci pensi, una volo in arrampicata con successivo arresto è paragonabile a ciò che succede a seguito dell’apertura di un paracadute, dopo un lancio in caduta libera.

Ma  iniziamo a vedere cosa succede nelle varie fasi di una caduta in arrampicata da un punto di vista della fisica.

Fattore di caduta: energie e forze in gioco

Per la legge di conservazione della massa e dell’energia, sappiamo che nulla si crea, nulla si distrugge e tutto si trasforma.

Detto questo, considera quindi che ogni arrampicatore ha una massa corporea, che per effetto dell’accelerazione di gravità, pari a 9,81 m/s2 (1g), si trasforma in forza peso.

Mentre arrampichi, mano a mano che ti allontani da terra, a causa del tuo peso e della forza di gravità, il tuo corpo immagazzina un’energia potenziale, dovuta alla possibilità di cadere.

Nel caso in cui avvenga un volo, questa energia potenziale si trasforma in energia cinetica, ossia di movimento.

Quando l’assicuratore interviene per frenare la caduta, questa energia cinetica viene assorbita dai vari dispositivi di sicurezza e infine dissipata tramite energia termica dal freno.

Questo dovrebbe cominciare a farti capire come tutti gli attriti generati, dalla corda sulla roccia, dalla corda nei rinvii ecc., influenzino positivamente l’arresto di una caduta.

È il motivo per cui nell’arrampicata indoor su corda è consigliato utilizzare freni automatici, come ad esempio il Grigri della Petzl.

Infatti, nell’arrampicata indoor,  a causa dei pochi attriti che si generano, tutta l’energia cinetica sprigionata a seguito di una caduta viene assorbita quasi completamente dal freno.

Fattore caduta energia potenziale
Durante la progressione in arrampicata immagazziniamo un’energia potenziale

Cos’è il fattore di caduta

Vediamo finalmente in pratica cos’è quindi il fattore di caduta.

Iniziamo col dire che ha senso parlare di fattore di caduta solo ed esclusivamente nel caso in cui ci si trovi in una situazione di corda bloccata.

Il fattore di caduta è il rapporto che c’è tra la lunghezza del volo fatto e la quantità di corda effettiva durante l’arresto.

Per esempio: se ti trovi a 12 metri di altezza, con l’ultima protezione sotto i piedi a 2 metri e cadi, il tuo volo sarà di 2 metri fino alla protezione più due metri sotto, a causa dell’effetto pendolo, per un totale di 4 metri.

La corda interessata nell’arresto della caduta è di circa 12 metri, quindi il fattore di caduta sarà 4/12=0,33.

Ora questo numero espresso così, non ti dirà assolutamente nulla, ma allora come può assumere significato?

Dai test eseguiti, si è concluso che un arrampicatore medio del peso di 80 kg, può sopportare un fattore di caduta massimo pari a 2.

Equivale in termini di energia cinetica trasmessa a circa 1200 kg.

Il nostro fattore di caduta pari a 0,33, cioè 1/6 di 2, corrisponde quindi ad una forza trasmessa di circa 200 kg.

Cosa avviene in realtà

Allora in una situazione simile all’esempio precedente il mio corpo assorbe 200 kg?

No, nella realtà quello è un calcolo teorico semplificato, che non tiene però conto di diversi fattori.

Ad esempio durante il volo, la corda essendo dinamica, subisce un allungamento, quindi la caduta sarà superiore a 4 metri.

Inoltre, l’assicuratore non sarà esattamente sotto la parete, ma magari è distante un metro da essa, quindi la corda effettiva potrebbe essere 13 metri anziché 12.

Per concludere, l’energia cinetica che si viene a creare durante il volo, non sarà assorbita tutta dal tuo corpo.

Esempi fattore caduta arrampicata
Esempi di fattori di caduta estratti dal manuale del CAI

La catena di assicurazione

La forza cinetica scaturita da una caduta in arrampicata, viene in realtà assorbita distribuendosi tra i vari elementi coinvolti, questi formano la catena di sicurezza o assicurazione.

Gli elementi che compongono la catena di assicurazione sono:

  • il corpo dell’arrampicatore,
  • l’imbrago
  • la corda
  •  i rinvii
  •  lo spostamento dell’assicuratore durante l’arresto della caduta
  •  il freno
  •  l’imbrago dell’assicuratore
  •  l’assicuratore stesso.

Quindi alla fine, di quei 200 kg generati dalla caduta, al tuo corpo ne arrivano solo una parte, mentre il resto viene assorbito dagli altri elementi della catena di sicurezza.

Ti stai chiedendo qual è l’elemento debole della catena di assicurazione?

Niente di più semplice è l’arrampicatore!

Ecco perché i materiali di sicurezza utilizzati nella pratica dell’arrampicata, devono essere omologati e certificati per resistere a carichi superiori ai 1200 Kg.

La forza di arresto

L’energia che si contrappone alla forza cinetica generata dal volo per frenare la caduta è invece chiamata forza di arresto, altro concetto fondamentale.

Gli elementi che assorbono più energia cinetica sono prima di tutto la corda e a seguire il freno.

Infatti in arrampicata vengono utilizzate corde dinamiche, cioè elastiche, proprio perché allungandosi durante la fase di caduta, assorbono energia cinetica.

Le corde d’arrampicata vengono quindi prodotte per sviluppare la maggior forza d’arresto possibile.

Il freno invece, dissipa energia cinetica attraverso l’attrito con la corda, trasformandola in energia termica.

È il motivo per cui a seguito di una caduta o di una calata in moulinette il freno risulta bollente.

Freni arrampicata
Esempi di freni per l’arrampicata

Cosa significa un fattore di caduta 2

Come hai visto in precedenza, un fattore di caduta pari a due significa una forza cinetica trasmessa alla catena di sicurezza di circa 1200 kg.

In termini fisiologici, vuol dire che i tuoi organi interni sottoposti ad una forza di questa entità, subiscono delle deformazioni e degli spostamenti gravi, che possono portare alla morte.

Tieni presente che se raggiungi un fattore di caduta pari a due, sei praticamente spacciato.

Questo è il motivo per cui l’indicazione del numero di cadute UIAA massime riportate sulle corde è dato con un fattore di caduta pari a 1,77.

Stai tranquillo, in arrampicata raggiungere questo fattore di caduta non è così facile, ma devono verificarsi delle condizioni davvero particolari.

Esempi pratici

Il caso più comune di una situazione in cui si può verificare questo evento è un volo che avviene sopra la sosta, prima di passare la corda all’interno del primo rinvio.

Questo deve di conseguenza farti capire come i primi metri di arrampicata al di sopra della sosta siano i più delicati in termini di sicurezza.

Dal precedente esempio, risulta anche chiaro come sia meglio cadere nella parte alta di un tiro, piuttosto che in basso.

Un’altra situazione in cui si può raggiungere un fattore di caduta pari a due, si ha nel caso in cui la corda si pizzichi da qualche parte nella roccia, determinando una condizione di corda bloccata.

Se in queste condizioni cadi un metro sopra il punto in cui si è creato il blocco della corda, il tuo volo sarà di due metri e la corda interessata nell’arresto della caduta solo un tratto di un metro.

Ecco che raggiungi di nuovo un fattore di caduta due.

Questo esempio deve accenderti un campanello di allarme sul quanto sia importante evitare che la corda rimanga incastrata da qualche parte durante la tua progressione.

Fattore caduta ferrate
Sulla ferrata della Sacra di San Michele vincolato al cavo tramite il kit da ferrata

Il fattore di caduta nelle ferrate

Spesso avrai sentito dire che le vie ferrate sono più pericolose dell’arrampicata, a differenza di quello che pensa la maggior parte delle persone inesperte, ti sei mai chiesto perché?

Il motivo è proprio il fattore di caduta.

Quando percorri una via ferrata infatti, sei sempre vincolato ad un cavo d’acciaio con una longe (spezzone di corda), che solitamente è lunga all’incirca un metro.

Il cavo di acciaio che permette di assicurarsi durante la salita sulla via ferrata è fissato alla parete con dei ganci, solitamente posti a diversi metri l’uno dall’altro.

Ora immagina di cadere a 4 metri dall’ultimo gancio che hai superato: fai un volo di 4 metri, la tua longe è lunga un metro, il fattore di caduta che raggiungi è quindi pari a 4.

Se sei fortunato, ti ritrovi in un letto di ospedale in terapia intensiva.

Cosa impedisce che questo accada?

I famosi kit da ferrata, dotati di dissipatore, ovvero un attrezzo che aiuta lo spezzone di corda della tua longe a smaltire l’energia cinetica che scaturisce dalla caduta.

Oggi i kit da ferrata sono cambiati rispetto a qualche anno fa e al posto dei dissipatori classici, vengono utilizzate delle fettucce pre-cucite, che si strappano in caso di volo per assorbire l’energia cinetica.

Non utilizzare mai in nessun caso un semplice spezzone di corda per vincolarti al cavo, è quasi come essere completamente slegati, utilizza invece un kit da ferrata omologato e certificato.

Conclusione

In questo articolo abbiamo quindi visto alcuni concetti fondamentali riguardanti la sicurezza nell’arrampicata.

Abbiamo parlato di fattore di caduta, abbiamo visto qual è il significato di forza di arresto e cos’è la catena di sicurezza.

Sono informazioni davvero importanti che devi tenere sempre bene a mente.

Spero di non essere stato troppo tecnico nell’esprimere alcuni concetti e di essere riuscito a fare un po’ più di chiarezza su questi argomenti delicati, molto spesso sottovalutati o addirittura ignorati.

Metti un like se hai trovato interessante l’articolo e se ti è tornato utile per fare un po’ di chiarezza.

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Anche per questa volta è tutto, ti do quindi appuntamento alla prossima pubblicazione.

A presto!

 

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