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Fette di pane imburrate: cadono sempre dal lato farcito?


 
   
 

a cura di Federico Pedrocchi, Chiara Albicocco e Andrea Sacchi

Domanda di Giovanni:

Se l'accelerazione di gravità è costante, a prescindere dal peso, come mai la freccetta del badminton cade sempre con la parte pesante verso il basso? E lo stesso vale per le bombe sganciate dagli aerei o per le fette di pane che cadono sempre dalla parte farcita.

Risponde Emiliano Ricci, fisico e divulgatore scientifico:

Per quanto riguarda le freccette del badminton o le bombe sganciate dagli aerei, la risposta è piuttosto semplice: questi oggetti vengono studiati appositamente per cadere in questo modo, dando loro una forma tale per cui la resistenza e l'attrito con l'aria ne garantiscono una caduta direzionata.

Diverso è invece il discorso della fetta di pane. Il fenomeno, studiato anche in campo scientifico (ad esempio dal professor Chris Smith, della Manchester MET University), è legato principalmente alla distanza che intercorre tra la fetta e il pavimento (considerando l'altezza di un tavolo standard pari a 70-75 cm). Nel momento della caduta si genera un movimento rotatorio della fetta stessa, che riesce però a compiere solamente mezzo giro prima di incontrare il pavimento. Assumendo, quindi, che la fetta sia inizialmente posata con il lato farcito verso l'alto, la mezza rotazione farà in modo che la parte che cadrà al suolo sia proprio quella con la farcitura. Se il tavolo fosse alto diversi metri, la fetta di pane riuscirebbe a fare più rotazioni, rendendo non prevedibile il lato di caduta.

A seguito di questa risposta, un altro ascoltatore, Alberto, ha riaperto la questione. Alberto, infatti ipotizza che lo strato di burro o di marmellata sulla fetta di pane possa contribuire ad aumentarne il peso, con conseguente spostamento del baricentro e aumento di densità dovuto alla farcitura.

Ricci commenta questa osservazione ponendo l'attenzione sulla quantità e sullo spessore della farcitura. Nei casi studio citati dal nostro fisico, infatti, si considera una farcitura sottile di burro, che penetra parzialmente tra le porosità naturalmente presenti nella fetta di pane. In queste condizioni risulta quindi sostanzialmente trascurabile il fenomeno di spostamento del baricentro. La situazione cambia però in caso di farciture particolarmente abbondanti, dove lo spostamento del baricentro non è più trascurabile e viene quindi a modificarsi il momento di inerzia, che rafforzerebbe ancora di più il fenomeno rotatorio appena descritto.
In conclusione Ricci cita anche un paradosso molto noto tra i fisici, ossia quello del gatto imburrato. Questo enunciato si basa su due presunti assiomi:
- un gatto cade sempre "in piedi", ossia sulle zampe
- una fetta di pane imburrato cade sempre dal lato imburrato
Assunti come validi questi due assiomi, è necessario fissare una fetta di pane imburrato sul dorso del gatto. Questo verrebbe poi lasciato cadere, scatenando due reazioni antagoniste: da un lato il gatto che cerca di atterrare sulle sue zampe, e dall'altro la fetta di pane che dovrebbe cadere dal lato con il burro. In questo modo, secondo il paradosso, si ottiene il moto perpetuo.
QUI un divertente video promozionale di una bibita energetica bastato sul paradosso del gatto imburrato.

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08.09.2014

 

 

 

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