Pietra celtica
La pietra celtica, in inglese rattleback, è un bizzarro oggetto a forma di barchetta. Messo in rotazione con un certo verso si comporta come una trottola normale, messo in rotazione nel verso opposto rallenta la rotazione beccheggiando fino a fermarsi, per poi cominciare a ruotare nel verso opposto!
L’oggetto concreto
Scoperto da alcuni archeologi, il rattleback sembra violare le leggi del moto. Per spiegare lo strano comportamento di questo oggetto occorre esaminare con attenzione la sua forma. Questa sorta di trottola “dispettosa” è un oggetto che non possiede proprietà di simmetria in quanto ha la forma di un semiellissoide cui viene ulteriormente cancellata la simmetria per riflessione con una distribuzione non omogenea delle masse.
Le cose simmetriche si muovono allo stesso modo in entrambe le direzioni. Il rattleback, tuttavia, non è simmetrico, così si comporta diversamente in senso antiorario rispetto al senso orario. Possiamo affermare che l’oggetto è dotato di una sorta di “strabismo”.
Quando la trottola viene messa in rotazione su un piano, essa è costretta a ruotare intorno ad un asse perpendicolare alla superficie superiore, asse che però non coincide con alcun asse di rotazione. Per tale motivo la trottola, oltre che ruotare, beccheggia oscillando. Questi due movimenti combinati, insieme con la presenza di un attrito sulla superficie cui è poggiata, provocano l'insorgere di un momento che modifica il momento angolare del corpo fino a farne invertire la rotazione. A causa della disomogeneità nella distribuzione della massa del corpo, l'effetto si verifica solo per un verso di rotazione e non per il verso opposto.
L’oggetto virtuale
http://dydaktyka.fizyka.umk.pl/zabawki1/files/mech/kamien-it.html
Biblio/sitografia
Moscovich I, Matemagica, Rizzoli, 2015, pag. 307
http://naukas.com/2011/03/30/la-fisica-de-la-peonza-celta-o-rattleback/
http://www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=3742
http://olimpiadi.sns.it/downloads/cesenatico2009/Claudio_Giorgi_Avventure_giroscopiche.pdf