Scienze

Perché un anello e una moneta ruotano in modo diverso

Per quale motivo due oggetti simili eseguono moti differenti quando vengono fatti ruotare su una superficie.

Per esperienza, sappiamo tutti che cosa succede se facciamo girare una moneta su un tavolo come una trottola: ruota su se stessa sempre più velocemente nella stessa direzione e poi si ferma quasi di colpo. E sappiamo anche cosa succede se invece facciamo girare un anello: inizialmente ruota in modo simile alla moneta, ma impiega più tempo a cadere e verso la fine della corsa cambia direzione. Perché si comportano in modo diverso nonostante abbiano la stessa forma?

La spiegazione della fisica. Può sorprendere, ma un team di ricercatori della University of California e della Sharif University di Teheran ha studiato nel dettaglio il fenomeno ed è giunto a una conclusione: la differenza la fa la resistenza aerodinamica. Nel video qui sopra - un semplice esperimento che possiamo riprodurre a casa - i due movimenti sono messi a confronto uno di fianco all'altro. Si nota chiaramente che la moneta segue un percorso a spirale, mentre l'anello percorre una linea a "S".

Se la moneta, un corpo pieno, intrappola un sottile strato d'aria sotto di sé, viceversa la struttura dell'anello la lascia invece passare, modificando la direzione della frizione che agisce sul punto di contatto con la superficie. Di conseguenza, a un certo punto della rotazione l'anello prende una traiettoria a spirale nel senso inverso a quello di partenza.

Nuovi oggetti volanti. La ricerca può sembrare un passatempo per fisici mentre è importante per alcune applicazioni, in particolare per la progettazione di velivoli capaci di effettuare complessi o repentini cambi di direzione in aria.

11 ottobre 2015 filippo ferrari
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