venerdì 23 dicembre 2011

Doppler in bicicletta

Avere in laboratorio una bicicletta fa venir voglia di sperimentare. Stefano ha condotto un corso per insegnanti in cui ha ampiamente usato una calcolatrice grafica della Casio (la fx CG20), che può essere collegata a un dispositivo di acquisizione dati (EA200) da microfono, sensore di luce, termometro. 

L'idea è stata di provarla per rivelare l'effetto Doppler dovuto alla rotazione della ruota della bici. 

Bici appoggiata capovolta sul pavimento, abbiamo montato sul cerchione un cicalino con una batteria a pastiglia. 


Il cicalino fa un fischio davvero fastidioso, i miei compagni di stanza (che si trova attaccata al laboratorio) hanno chiuso la porta dopo alcuni commenti irripetibili sul nostro lavoro, ma non ci siamo persi d'animo. 

ecco un ingrandimento 

Questo è il grafico dell'intensità delle frequenze nel suono (lo spettro di frequenza) registrato con la ruota ferma, cioè è il suono del cicalino (con frequenza 2745 Hz più il rumore di fondo (il picco a frequenza bassa corrisponde probabilmente al suono delle ventole del riscaldamento della stanza). 

Ruotando la ruota si vede che la frequenza si sposta in più e in meno di un centinaio di herz: ecco la traccia dell'effetto Doppler. 


Con una rotazione più lenta gli spostamenti sono minori. 

Abbiamo anche provato a misurare la frequenza della rotazione della ruota usando il sensore luminoso. 


Messo un elemento riflettore sulla ruota (ehm, una striscia di foglio di alluminio per alimenti) e illuminatolo adeguatamente (lampada IKEA) abbiamo effettivamente ottenuto traccia delle rotazioni. 

E così, ecco Doppler in bicicletta. Forse per non sfigurare rispetto ad Einstein. 


Per un altro scienziato c'è un legame molto più forte, tanto che si festeggia il Bicycle Day. Il 19 aprile 1943 Albert Hofmann sperimentò su di sè gli effetti dell'LSD, che aveva sintetizzato lui stesso: dopo averne assunta una piccola quantità tornò a casa in bicicletta compiendo un vero e proprio doppio viaggio (trip!? - vedi History of lysergic acid diethylamide su wikipedia)  

Per finire ho appena scoperto un lavoro colossale e meritevole di Paolo Gifh: il censimento dei blog scientifici italiani dal suo blog Il chimico impertinente.  

E, per finire davvero, grandi auguri per il nuovo anno.

sabato 17 dicembre 2011

Forme e baricentro

Nella mostra su Archimede c'è l'exhibit del paradosso meccanico, per ricordare che Archimede dei baricentri si è occupato.
Il paradosso meccanico è un classicone, eccolo qui


Il solido a doppio cono è inusuale ma non strano. Ho trovato questo solido che invece ha una forma e un comportamento abbastanza strani: il gomboc. Comunque lo si appoggi al tavolo ruota e si muove e ritorna sempre alla stessa posizione. L'autore lo paragona al guscio delle tartarughe che riesconno a mettersi sulle zampe anche quando si rovesciano sul dorso. 

per saperne di più  http://www.gomboc.eu/ , http://physicsbuzz.physicscentral.com/2009/09/nerd-on-your-gift-list-give-g.html e http://www.ohgizmo.com/?s=gomboc

Dopo la prova con i liquidi viscosi avevo lasciato tutto sul tavolo, ripromettendomi di sistemare più tardi :-) Settimana scorsa avevo visto che il colorante si era distribuito uniformemente nello shampoo e nel detersivo liquido. Questa settimana ho ritrovato i piatti, i liquidi si erano quasi completamente asciugati e il colorante ha formato dei grumi di colore, più evidenti nel piatto del detersivo liquido. Non ho idea del perchè sia accaduto. 



Stefano ha provato con sua figlia il diavoletto di Cartesio realizzato con la bustina di ketchup ma la bustina è andata a fondo subito, con la bottiglietta ancora aperta. Le bustine che ho provato io, del McDonald, andavano invece bene, cioè galleggiavano. Forse Stefano usa una marca migliore, che fa un ketchup più denso e saporito, comunque non si è lasciato scoraggiare. Ha aggiunto sale all'acqua della bottiglietta, e allora sì che tutto ha funzionato. 

Non c'entra niente, ma questo video sui bradipi me li ha fatti amare alla follia, un vero elogio della lentezza.


Festività di fine anno in arrivo! E possibili regali di libri. Date un'occhiata all'elenco di libri interessanti di argomento scientifico per adulti e per bambini proposto da Cristina Sperlari nel suo blog Il piccolo Friedrich 

venerdì 9 dicembre 2011

Volare roteando

Durante un incontro del corso su Leonardo da Vinci Eleonora parlava dei suoi studi sul volo e ha proposto agli insegnanti di realizzare un elicottero di carta, che richiama un po' un gioco che già esisteva all'epoca di Leonardo. 
Ci sono due modi leggermente diversi per realizzarlo. In uno si usa solo una striscia di carta  (qui si trovano anche le istruzioni per costruire un aereo che percorre un loop), nell'altro il disegno di base rimane lo stesso ma si usa una graffetta per appesantirlo.
Questi elicotteri sono piccoli e divertenti e ci si può giocare scientificamente: per esempio si possono tenere lunghe le "pale" e poi accorciarle progressivamente a sforbiciate per vedere quando "volano" meglio. C'è poi il divertimento di farne volare tanti insieme, magari avendoli colorati e decorati! 
Non ho trovato un buon modo per lanciarli: mi limito ad alzare il più possibile la mano che ne tiene uno e lasciarlo andare. Nel disegno che accompagna le istruzioni dell'Exploratorium sembra che venga lanciato dalla parte della graffetta ma non mi è riuscito un granchè.

Mentre girellavo sul web alla caccia di modelli diversi ho trovato uno strano velivolo che non avevo mai visto: il tumblewing. 

Realizzarlo è facile. Si usa un foglio dell'elenco del telefono. Istruzioni scritte si trovano qui

Ecco un modello leggermente diverso, ma funzionano entrambi.


Bisogna prenderci la mano: ho faticato un po' nella partenza 
ho chiesto aiuto a uno dei miei gatti, il più riflessivo

Ci sono altri velivoli che funzionano nello stesso modo ma non roteano, e sono emozionanti. 

In questo sito si trovano molte informazioni, compresa una storia di questo tipo di velivoli. 
Ed ecco un ultimo riferimento.  

Ricordo a tutti che se lasciate commenti a post vecchi io li vedo perchè il sistema mi avvisa sempre quando c'è un commento nuovo. 

venerdì 2 dicembre 2011

Che cosa vuol dire infinito, in pratica

Lavorando sulla mostra dedicata ad Archimede Luca mi ha indicato un sito sorprendente: pi greco, the search engine.  
Scrivete nella casella una sequenza di cifre, il software la cerca in 2 miliardi di cifre decimali di pi greco e vi dice in quale posizione si trova. Naturalmente tutti provano con la data di nascita e così si fanno delle classifiche sull'ordine dii comparsa (la mia data di nascita inizia al 11,581,363-mo decimale). 

Pasticciando in questo modo mi è apparso improvvisamente molto più chiaro che cosa significa infinito: qualunque sequenza di cifre, di qualunque lunghezza, si trova da qualche parte nei decimali di pi greco. Per esempio, traduciamo in cifre l'elenco del telefono o I promessi sposi o l'Enciclopedia britannica, mettiamo tutti i numeri in fila realizzando una lunga sequenza, beh, da qualche parte nei decimali di pi greco si trova proprio quella sequenza di cifre. E non solo l'elenco telefonico di Milano, ma anche quello di New York, di Pechino, e di tutte le altre città, messi gli uni dopo gli altri in un qualunque ordine. Provo un lieve senso di vertigine. 

La cosa vale per tutti i numeri irrazionali: la pagina web permette di cercare anche nei decimali di "e" e della radice quadrata di 2. 
La ricerca del valore di pi greco è ben raccontata nel quarto capitolo del libro di Alex Bellos, Il meraviglioso mondo dei numeri, Einaudi.