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Non è facile distogliere questo giocattolo dall'equilibrio. Ogni scostamento dalla posizione d'equilibrio provoca il suo ritorno alla posizione iniziale. |
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La stabilità dell'equilibrio è causata da una distribuzione non omogenea della massa. La base del giocattolo ha una forma arrotondata e il centro di massa del pupazzo cade vicino alla sua base. Qualche volta tutta la base è un piccolo peso emisferico di metallo. Affinché il pupazzo possa alzarsi da solo da ogni posizione, la sua testa deve essere sufficientemente leggera rispetto al resto del corpo. |
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Sul pupazzo inclinato agisce una coppia di forze: la forza di reazione del suolo e il pesodel pupazzo, applicato nel baricentro. Poiché queste forze non sono colineari, esse danno come effetto un momento non equilibrato, che permette al pupazzo di tornare alla posizione d'equilibrio. |
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A titolo di esempio, sul disegno a fianco sono rappresentati dei "sempre in piedi" e dei "salti e capriole", cioèdei pupazzi che si ribaltano con baricentro posto in alto. |
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Il "sempre in piedi" torna sempre alla sua posizione di partenza, in modo analogo ad una pallina in una scodella: si trova in una posizione di equilibrio stabile, a differenza dell'equilibrio instabile del "salti e capriole" - come delle palline su una discesa. |
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In questo modo, il pupazzo inclinato tende a raggiungere il valore minimo di energia potenziale gravitazionale, che corrisponde alla più u bassa posizione del baricentro. |