Quante volte è possibile piegare un foglio di carta?

Recentemente in classe io e una mia compagna abbiamo sottoposto all'attenzione dei nostri compagni e dell'insegnante un articolo tratto da una rivista scientifica (un fascicolo di diversi mesi fa) in cui si osserva un fenomeno molto curioso: un qualsiasi foglio di carta, di qualunque dimensione o spessore, non può essere piegato più di otto volte! Desidererei avere informazioni su questo fenomeno...

Martina  
19 ottobre 2001
Supponiamo di avere un foglio di carta i cui lati siano lunghi rispettivamente a e b (con a≥b per fissare le idee).

Pieghiamo il foglio a metà secondo il lato più lungo: avremo ora due strati di carta di dimensioni a/2 e b.

Facciamo una seconda piegatura perpendicolare alla prima: otterremo 4= 22 strati di dimensioni a/2 e b/2.

Continuiamo così a piegare più e più volte il foglio a metà, alternando la direzione di piegatura: dopo 3 passi avremo 8= 23 strati di dimensioni a/4 e b/2, dopo 4 passi 16 = 24 strati di dimensioni a/4 e b/4, dopo 2n passi 22n strati di dimensioni a/2n e b/2n.

Ogni volta la "grossezza" del pacchetto raddoppia e la "grandezza" del foglio si dimezza. In particolare, dopo 8 piegature avremo un pacchetto di 256 fogli grande a/16 · b/16: materialmente non c'è spazio per fare ulteriori piegature!

Credo che questo esempio serva a illustrare in maniera simpatica il fatto che le potenze di 2 crescono in maniera vertiginosa, o meglio a far toccare con mano con quale velocità cresce la funzione esponenziale f(x) = 2x.

Un altro celebre esempio che illustra la crescita delle potenze di 2 è quello della scacchiera: se si mette un chicco di grano sulla prima casella, 2 sulla seconda, 4 sulla terza, ..., 2(n-1) sulla n-esima, saranno necessari quintali e quintali di grano per arrivare alla fine. Precisamente, una scacchiera ha 8 x 8 = 64 caselle, quindi per ricoprirla tutta ci vorranno

1 + 2 + 4 + 8 + ... + 263 = 264 - 1

chicchi: un numero dell'ordine di grandezza di 1019. Questo grano si disporrebbe sopra la scacchiera in un monticello delle dimensioni dell'Everest!

Emilia Mezzetti Dipartimento di Matematica e Informatica, Università di Trieste

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