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Gli animali scendono da un piano inclinato, ma non si muovono di moto accelerato. Scendono muovendo passi impacciati, dondolando una volta in avanti ed una indietro. |
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Durante il moto cambia la posizione del loro baricentro. Hanno soltanto due gambe e ciascuna di esse termina con un piede arrotondato. Non scivolano grazie alla forza d'attrito tra le "zampe" ed il piano. |
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Le anatre e l'elefante sono quasi diseducativi: moto sul piano inclinato, ma uniforme. |
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Contrariamente alle apparenze, realizzare questi giocattoli non è semplice: il loro peso deve essere opportunamente bilanciato ed i passi devono essere sufficientemente corti perché gli animali non si ribaltino. |
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Questi giocattoli illustrano il principio di conservazione dell’energia; la loro energia potenziale iniziale (in realtà solo una piccola parte) viene convertita per una parte in energia cinetica, e per la parte restante in attrito. Questi giocattoli mostrano anche che il moto uniformemente accelerato, che ci aspettiamo su di un piano inclinato, è soltanto un modello. In realtà, come già notò Newton, in ogni tipo di moto intervengono forze di dissipazione (attriti, viscosità, resistenza dell’aria) ed il moto, che senza queste forze dovrebbe essere accelerato, diventa, in condizioni stazionarie, uniforme. |
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Si può calcolare quanto calore si sprigiona a ciascun passo. Se l’elefantino pesa 200 g e scende dall’altezza di 10 cm in 20 passi, allora per ogni passo perde quasi 10 mJ, cioè 2,4*10 -3 calorie. |