La sfera di Hoberman

La sfera di Hoberman è un gioco molto noto e di grande successo, inventato dall’ingegnere Chuck Hoberman (www.hoberman.com) qualche anno fa.

Si tratta di un dispositivo incernierato in vari punti che può espandersi e contrarsi. Il movimento di ogni giunto è collegato agli altri, in modo simile ai “bracci mobili”. In vendita si trovano sfere di varie grandezze. Non si tratta di una vera sfera, ma di un poliedro.

Cosa si osserva?

  1. Conservazione del momento angolare: è facile osservare l’aumento della velocità angolare quando la palla si richiude. Vi sono vari modi per fare questa osservazione. Il modo più semplice è lanciare la palla in aria dando una rotazione. La palla si apre e quando si richiude la velocità angolare aumenta palesemente. Una tecnica più raffinata, che rende ancora più visibile il fenomeno, consiste nell’espandere la sfera e attaccarla ad una puleggia posta al suo interno. Far scorrere poi un filo sulla puleggia, legare un estremo alla parte inferiore della sfera e lasciare libero l’altro estremo. Imprimere una rotazione alla sfera intorno al suo asse verticale e tirare l’estremo libero della corda per “farla collassate” (osservare la fotografia a fianco, tratto da. Poiché il momento d’inerzia diminuisce, aumenta la velocità angolare
  2. Le forze che agiscono su un corpo rotante: si lanci la sfera in aria, avendo cura di non imprimere nessuna rotazione (ci si riesce facilmente con poca pratica). Si noterà che la sfera non si apre: sale e ricade senza cambiare la sua forma. Se invece si lancia la sfera dando una rotazione, si noterà che la sfera si espande. Naturalmente l’espansione si verifica anche facendo ruotare la sfera a terra.
  3. La sfera di Hoberman può costituire un modello per mostrare l’espansione dell’universo. Le giunzioni sono le galassie che rimangono sempre della stessa dimensione, mentre lo spazio fra di esse espande.

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