Le Domande di PareStranoScienza

Una fetta di pane imburrata cade sempre dalla parte del burro. Sempre?!

È solo sfortuna o la scienza ci mette il suo zampino?

Questo semplice enunciato è diventata una delle più note tra le “Leggi di Murphy“. Una fetta di pane imburrata cade sempre dalla parte del burro. Verso chi rivolgere tutto il tuo astio? Il burro che decide di sua volontà di atterre sul pavimento? Sul toast che vuole farti un dispetto? Magari sulla sfortuna? O forse sulla fisica?

Ebbene, i concetti chiave per risolvere questo mistero e rivolgere i nostri improperi alla giusta entità sono: Fisica, Gravità, Massa ed Inerzia.

La Gravità

Gli oggetti vicini alla Terra cadono perché il nostro pianeta è un oggetto molto pesante e li attira.

L’effetto di questa attrazione è molto familiare. Si tratta appunto della Gravità. Tuttavia un errore comune è pensare che più è pesante un oggetto, più velocemente cade. Errato!

Prendendo due palline della stessa dimensione – una leggera e una pesante – lasciandole cadere dalla stessa altezza, entrambe impatteranno con il terreno contemporaneamente.

Questo dimostra che la velocità con cui gli oggetti cadono non dipende dalle loro masse. E per questa nozione ringraziamo Galileo Galilei che osservò il fenomeno nel XVI secolo.

Oltre a questo fatto della fisica, alcuni oggetti ruotano mentre cadono perché un lato dell’oggetto inizia a cadere prima dell’altro. La velocità con cui un oggetto ruota mentre cade dipende da come viene distribuita la sua massa rispetto all’asse di rotazione.

Insomma, anche una fetta di toast imburrata deve sottostare alle leggi della fisica, e non quindi a quella della sfiga.

Un semplice test

Prendi la tua bella fetta di toast imburrata e tienila con entrambe le mani da due lati e la faccia imburrata rivolta verso l’alto. Tienila parallela al pavimento e poi lasciala cadere. Se hai fatto tutto bene, con la precisione di un neuro-chirurgo, la fetta è caduta “a faccia in su“.

Adesso prova ad appoggiare la fetta sul tavolo e a spingerla da un lato verso il bordo fino a farla cadere. Accompagna la fetta con una spinta ne troppo forte, ne troppo debole. Ecco, in questo caso è molto probabile che la fetta atterri sulla parte imburrata.

Come mai?

Quando la fetta viene rilasciata con due mani da una posizione orizzontale, tutte le parti della fetta iniziano a cadere nello stesso momento. L’attrazione gravitazionale della Terra determina la velocità con cui cade la fetta, ma in ogni caso, ogni parte della fetta cade alla stessa velocità e la fetta atterra con la stessa faccia in su che aveva quando è stata fatta cadere.

Tutt’altro discorso quando si fa scorrere una fetta fuori dal tavolo. In questo caso un lato della fetta, prima di cadere, si inclina sul bordo del tavolo, facendo ruotare la fetta durante la caduta.

L’attrazione della Terra determina ancora la velocità con cui cade il centro della fetta, ma ora la fetta ruota attorno ad un asse. Il numero delle rotazioni che la fetta può compiere durante la sua caduta dipenderà dalla durata della caduta, che è a sua volta determinata dall’altezza della caduta (in questo caso, del tavolo).

La velocità di rotazione dell’oggetto è un altro fattore, che è determinato dalla distribuzione della massa dell’oggetto rotante. Con un tavolo alto 75 centimetri, il lato del tuo toast uniformemente imburrato che inizialmente era rivolto verso l’alto atterrerà generalmente rivolto verso il basso.

Il lato di atterraggio dipenderà quindi dall’altezza dell’altezza del tavolo. Quando si scivola da un tavolo basso, la caduta richiede meno tempo e, quindi, la fetta ruoterà di meno. Al contrario, da un tavolo più alto la fetta imburrata avrà più tempo per ruotare.

Riflettete anche su questo fattore quando sarete da Ikea a scegliere la vostra prossima tavola.

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