Quanta scienza in un gioco

Chi di voi non ha usato questi giocattoli almeno una volta quando era bambino? Ma c’è chi ancora oggi ne trae ispirazione per risolvere problemi veri...

42-15324688_preview42-15592427_previewrexfeatures_841955w_previewallegro-chirurgo147473605_previewalpharex_previewesy-0026591111_previewesy-0038426421_previewcoeroborgaApprofondimenti
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Cubo di Rubik. Nato come passatempo scientifico, poi diventato giocattolo, il cubo-rompicapo ha anche dato lavoro ai matematici per capire le diverse permutazioni che potevano assumere le sue 54 minifacce (4,3 x 1019), in quante mosse si poteva risolvere (nel 2008 è stato matematicamente dimostrato che il minimo è 20) e con quale metodo.

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Fionda. È un gioco antichissimo eppure attuale. Anche il celebre gioco digitale Angry Birds, infatti, fa uso dei principi balistici che permettono a un proiettile di colpire un bersaglio. Un piacere così stuzzicante, che alcuni appassionati hanno messo in Rete le istruzioni necessarie per costruire una fionda vera, dotata di accelerometro e di sensore elastico, da collegare al computer.

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Meccano. Le strutture modulari proposte ai bambini sono state elaborate da ingegneri e architetti. Negli anni Trenta pezzi del Meccano sono stati utilizzati per costruire calcolatori analogici usati per risolvere equazioni differenziali. Col Meccano nel 2009 è stato eretto un ponte sul Liverpool Pier ­Head (una struttura lunga 23 metri).

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L’allegro chirurgo. Il principio di questo vecchio gioco (vale a dire “operare” un finto paziente per mettere alla prova quanto la mano rimane ferma) è utilizzato oggi negli strumenti con i quali veri chirurghi imparano a eseguire le operazioni più complesse.

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Hot Wheels. Questi circuiti per macchinine sono costruiti secondo principi fisici rigorosi, che permettono alle vetture di “fare il giro della morte”. Un principio che funziona anche in scala reale: in occasione degli X Games 2012 di Los Angeles è stato costruito un vero tracciato alto 20 metri. Ha funzionato!

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Lego Mindstorms Nxt. Il più complesso dei kit della Lego contiene veri componenti per costruire un piccolo robot che occorre progettare al computer per poi poter realizzare (mattoncini programmabili, motori elettrici, sensori, ingranaggi, un giroscopio ecc...). Per lo sviluppo di questo gioco sono stati coinvolti alcuni ricercatori del Mit per lo studio di nuovi linguaggi di programmazione. Viene spesso utilizzato anche in ambito universitario per lezioni “pratiche” di robotica.

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Bastoncini Shanghai. Quando vengono lasciati andare, i bastoncini si organizzano in quella che l’inventore-architetto Usa Richard Buckminster Fuller ha chiamato “struttura reciproca” (una struttura in cui ognuno degli elementi contribuisce a tenere in equilibrio gli altri). È per questo che spesso gli Shan­ghai sembrano organizzarsi spontaneamente in composizioni stabili.

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Molla Slinky. La molla che fa le scale e sembra “camminare da sola” è nata per errore: l’ha realizzata un ingegnere navale che stava cercando di costruire degli stabilizzatori per gli strumenti di navigazione. È lo stesso tipo di molla ancora oggi usata per spiegare le proprietà delle onde (e in particolare la riflessione anelastica) agli studenti liceali.

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Altri esempi di “tecnogiochi”, come quelli di queste foto, le trovi nel libro La scienza dal giocattolaio di Davide Coero Borga (Codice edizioni).

Cubo di Rubik. Nato come passatempo scientifico, poi diventato giocattolo, il cubo-rompicapo ha anche dato lavoro ai matematici per capire le diverse permutazioni che potevano assumere le sue 54 minifacce (4,3 x 1019), in quante mosse si poteva risolvere (nel 2008 è stato matematicamente dimostrato che il minimo è 20) e con quale metodo.