Doppio cono, cilindro e sfera

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Descrizione e caratteristiche fisiche

Il doppio cono è formato dall’unione alla base di due coni identici. Quando il doppio cono è posizionato all’estremità inferiore di una coppia di binari inclinati e divergenti comincia spontaneamente a muoversi verso l’alto, dando l’impressione di sfidare la legge di gravitazione universale di Newton. Per questo comportamento, che contraddice il senso comune, il doppio cono viene descritto come un paradosso meccanico.

Notizie storiche e uso dello strumento

Il doppio cono fu descritto per la prima volta da Leybourn nel 1694. Il comportamento del doppio cono può essere confrontato con quello di un cilindro e quello di una sfera. Il cilindro presenta un comportamento regolare, cioè posizionato sopra la guida inclinata rotolerà verso il basso. La sfera invece si comporta come il cilindro quando è posta sopra la guida vicino al punto di convergenza dei binari e si comporta invece come il doppio cono quando è posta sopra la guida più lontano dal punto di convergenza. Quest’ultimo apparato, proposto nel 1996 da Martin Gardner, può essere usato per dimostrare sperimentalmente il teorema di Rolle.

Bibliografia & sitografia

• Agliolo Gallitto A., Casula M., Cirrincione D., Fiordilino E., Mirabello F., Taormina F. (2015). Due 'paradossi meccanici' della Collezione Storica degli Strumenti di Fisica dell'Università di Palermo (arxiv.org/abs/1502.00306)

• De Luca R. and Ganci S. (2011). The uphill roller experiment and a variation on theme. Eur. J. Phys. 32: 101-106 

• Gardner M. (1996). The ball that rolls up. Phys. Teach. 34: 461

• Leybourn W. (1694). Pleasure with Profit Consisting in Recreations of Diverse Kinds. R. Baldwin and J. Dunto, London

• WikipediA: Paradosso meccanico, it.wikipedia.org/wiki/Paradosso_meccanico

• YouTube: 

  • Paradosso Meccanico, youtu.be/iLjwek3aTkY

  • Ken Brecher – Pseudosphere Rolling Uphill, youtu.be/fP-KWjW1p6A