Esperimenti di rotolamento

didatticaFisica60223

Potete consigliarmi un esperimento semplice e che possa essere realizzato senza l'utilizzo di costose apparecchiature, riguardante il moto rotatorio o di rotolamento?

Giorgio Altavilla
26 gennaio 2006
La domanda è posta in termini molto generici perché non vengono specificati il livello scolastico e gli obiettivi didattici che si vogliono raggiungere ed è quindi difficile dare una risposta adeguata e soddisfacente al lettore che l'ha posta, ma ci proverò.

Riguardo al moto rotatorio si può partire dallo studio del moto circolare osservando un aeroplano che gira legato ad un filo collegato ad un perno fissato al soffitto (è un giocattolo che si trova facilmente e a basso costo). L'osservazione del suo moto permette di introdurre i concetti di periodo, frequenza, velocità angolare e gli aspetti vettoriali della velocità, dell'accelerazione e della forza centripeta. Valutando i parametri geometrici della traiettoria si può calcolare l'accelerazione di gravità.

Se invece si intende studiare il moto rotatorio di un corpo su un suo asse, vi sono in commercio diversi tipi di trottole con cui far capire molti aspetti della meccanica di rotazione. Credo che sia importante fare un parallelo tra le grandezze cinematiche e dinamiche del moto di traslazione e quelle di rotazione. In particolare si può confrontare il moto di una trottola che si muove velocemente e tende a rimanere in rotazione attorno al suo asse che possiede un momento angolare (analogia con il movimento di una bicicletta) con la difficoltà di far cambiare direzione a un oggetto di grande massa o di grande velocità che si muove lungo una retta e che possiede una grande quantità di moto.

Per il rotolamento è possibile mostrare il differente comportamento che si osserva distribuendo in modo diverso delle masse sullo stesso corpo cilindrico. Ad esempio si possono prendere delle scatole (vuote) di biscotti di forma cilindrica e fissare in posizioni diverse dei bulloni o dei grossi dadi. In questo caso si può vedere il diverso comportamento dei vari modelli facendoli scendere lungo un piano inclinato.
Giorgio Häusermann Responsabile per la formazione pedagogica, Alta Scuola Pedagogica, Locarno, Svizzera

© Copyright SISSA - Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati - Trieste (Italy) - 2001-2011