Giovedì, 27 giugno 2019

Energia dalle vibrazioni, l’idea viene da un gioco

Il Notched Stick è un gioco di legno basato su alcune leggi della fisica. Uno studio di un gruppo di ricerca di UniTrento pubblicato su Plos One

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L’asticella si mette a girare come un’elica quando il pezzo di legno, su cui è fissata, viene fatto vibrare.

È la “magia” di un gioco tradizionale, diffuso soprattutto in Asia e conosciuto con vari nomi: Notched Stick, Hui game, Girigiri−Garigari, Gee−haw whammy diddle, Bozo−bozo.

Un divertimento per generazioni di bambini e di bambine, ma anche un oggetto di studio intrigante per la comunità scientifica che nel suo funzionamento trova dimostrazione di alcune leggi fondamentali della fisica. Risale, infatti, al 1937 uno dei primi studi, mentre il più recente è stato pubblicato oggi dalla rivista “Plos One”.

L’articolo uscito su “Plos One” dal titolo “The Notched Stick, an ancient vibrot example” è stato scritto da Claudio Della Volpe e Stefano Siboni professori del Dipartimento di Ingegneria civile, ambientale e meccanica dell’Università di Trento, e con Marica Broseghini (allora dottoranda, ora ricercatrice all’Institute of Coastal research del Helmholtz-Zentrum di Geesthacht) e Clara Ceccolini (allora laureanda triennale, ora alla magistrale di Energetica).

Spunto dello studio? Una manifestazione cittadina (le Feste Vigiliane organizzata a Trento nella ricorrenza del patrono, San Vigilio), alla quale tre anni fa era presente un falegname locale (Silvio Menestrina di Aldeno, comune a dieci chilometri dal capoluogo) con i suoi manufatti. 

Il gruppo è arrivato a risultati che aprono la strada allo sviluppo di nuove tecnologie per l’industria. 

Il lavoro del gruppo di ricerca si è articolato in tre fasi. Innanzitutto un’analisi qualitativa di alcuni modelli di gioco, poi la dimostrazione sperimentale (documentata attraverso una serie di video) del loro funzionamento, infine la descrizione del processo attraverso alcune equazioni matematiche.

Dagli esperimenti emerge che non ha importanza la forma dei pezzi del gioco (possono essere a base quadrata, rettangolare o circolare) né il materiale usato (legno, plastica, metallo): questi dettagli non cambiano il meccanismo che porta le vibrazioni a trasformarsi in movimento rotatorio. Il dispositivo si comporta un po’ come il vecchio hula-hoop, un altro gioco comune ma basato su una fisica complessa, solo che in questo caso ha un asse orizzontale.

Nel comunicato stampa i commenti del professor Claudio Della Volpe.