Salti e capriole

In questo giocattolo, l’energia potenziale gravitazionale viene convertita in energia cinetica e lavoro contro le forze d’attrito. Il moto è quasi uniforme, come nel caso della papera e dell’elefante.

Il segreto costruttivo è un’opportuna scelta delle dimensioni del pupazzo e del peso della sfera, in modo che la sfera, nel momento della “capriola”, rimanga nella stessa metà del pupazzo. Inoltre le “manine” del pupazzo sono disposte asimmetricamente rispetto all’asse del pupazzo, cioè in modo tale che, ponendo il pupazzo in verticale sulla scala, sorga un momento non equilibrato derivante da due forze: la forza peso e la reazione vincolare nel punto d’appoggio.

Un altro elemento importante nella realizzazione è una scelta opportuna dell’angolo d’inclinazione della “scaletta” dalla quale scende il giocattolo. Cambiando l’inclinazione della scaletta, si può trovare l’angolo sotto il quale il pupazzo non continuerà a scendere. Questo indica che l’aumento di energia cinetica ad un passo è troppo piccolo per compensare il lavoro contro le forze d’attrito.