martedì 18 dicembre 2012

Babbo Natale Equilibrista

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Ciao,
oggi vi proponiamo un progetto scientifico di Natale che servirà per comprendere i principi legati al concetto di equilibrio; è un progetto che abbiamo realizzato per la Città del Sole di Monza e che adesso condividiamo con voi. Può essere una buona occasione per realizzare un giocattolo ludico scientifico a tema natalizio durante le feste e passare qualche ora in compagnia dei vostri genitori(che sono moralmente obbligati a darvi una mano). Qui di seguito troverete le istruzioni dettagliate per la realizzazione del progetto.

Cosa ti servirà.

Materiali & Attrezzi.

- 1 tappo di sughero(quelli da vini frizzanti sono i migliori)
- colore acrilico rosso
- naturalmente il pennello per stendere il colore
- stuzzicadenti
- scovolino per pipa(il materiale con cui viene costruito è chiamato “ciniglia”) rosso     
  e bianco(ne bastano 10 cm per colore)
- un foglio di carta rossa
- cotone idrofilo
- una pallina rossa per il naso di Babbo Natale
- occhietti mobili(ma vanno bene anche spilli con la capocchia bianca o due etichette  
  adesive rotonde bianche, in questo caso procurati un pennarello nero per   
  disegnare le pupille)
- un pezzo di filo di ferro diametro 1, 50 mm, lungo 30 cm
- pinzette per tagliare e piegare il fil di ferro(e anche gli stuzzicadenti)
- un contrappeso che può essere costituito da: una pallina di Natale in plastica  
  riempita di riso, oppure con  un sacco di Babbo Natale in miniatura fatto con carta 
  crespa e riempito di riso
- colla universale(tipo UHU)
- trivellino( è un aggeggio – vedi foto – che serve a fare i buchi senza bucarsi le dita)
- pinzatrice


Costruzione & Decorazione

1. Prendi il tappo e, con il trivellino, fai due buchi paralleli(uno di fianco all'altro) sul fondo del tappo, come indicato in figura 2.  Qui ci andranno le gambe. Anzi, mettiamocele pure, fai così: taglia uno stuzzicadenti a metà, metti un goccio di colla su ogni buco, e adesso inserisci i due pezzetti (dalla parte della punta) spingendoli dentro al sughero ; infine pareggiali appoggiandoli ad una superficie dura. Ora buca il tappo al centro, passandolo da parte a parte, tenendo come riferimento le gambe(vedi figura 3). Adesso buca ai lati del tappo: un buco per parte,qui ci andranno le braccia del personaggio

Figura 2



 
Figura 3
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  1. Una volta finito di bucare prendi pennello e colore e dipingi tutto il tappo. Se ti procuri un pezzetto di polistirolo potrai infilzarci le gambe del tuo Babbo Natale in attesa che asciughi.

  2. Aspetta che il tappo sia ben asciutto; anzi, mentre aspetti costruisci il cappello, come? Beh, disegna un cerchio di 7 cm di diametro sulla carta rossa e ritaglialo, poi fai un taglio dal bordo del cerchio fino al centro (vedi figura 4).

    Figura 4
     3. Ora, con attenzione, piega il cerchio come se volessi farne scorrere una parte sull'altra sino ad ottenere il cappellino(vedi figura 5). 

    Figura 5

     A questo punto con la pinzatrice fissa il tutto. Prendi il pezzetto di ciniglia bianca e borda il cappello, fissa il tutto con un goccio di colla . Infine fai una pallina con un po' di cotone idrofilo e incollala sulla cima del cappello (figura 6)

    Figura 6
     4. Ora prendi il pezzo di fil di ferro(parte difficile, presta attenzione) e curvalo come mostrato in figura 7.

    Figura 7
     4. Passalo dentro al buco che hai fatto con il trivellino, piegane un'estremità ad “U” (vedi figura 8) e infilalo(premendo forte) sul retro del tappo stesso(la parte più difficile a questo punto è andata, rilassati con una bella merenda).

    Figura 8

    5. Adesso si tratta di decorare Babbo Natale nella miglior maniera possibile:
    - fissa le due braccia con un poco di colla
    - incolla anche la barba, sopra di essa la pallina rossa, metti gli occhietti e fissa  
      il  cappellino.
    Il tuo Babbo Natale è quasi pronto( figura 9)

    Figura 9

     6. Ora prepara il contrappeso: noi abbiamo usato una pallina di natale in plastica riempita per metà con riso; tu puoi fare lo stesso o usare qualche altra soluzione, ad esempio costruire con la carta crespa il sacco di Babbo Natale, riempirlo con una piccola quantità di riso, sigillarlo ed usarlo come contrappeso.

    7. Adesso blocca il contrappeso sull'estremità libera del fil di ferro: fai un'asola con la pinza e aggancia la pallina (figura 10).

    Figura 10
     8. E ora la prova del nove: metti la tua creazione sul bordo di un tavolo: assicurati che fil di ferro e contrappeso possano oscillare liberi e verifica se Babbo Natale sta in equilibrio oppure no(figura 11) . In caso tutto funzioni bene(Uao! Che fortuna) siamo a posto, in caso contrario dovremo fare degli aggiustamenti. Da buoni scienziati procederemo con metodo: provando a curvare leggermente il fil di ferro in avanti o indietro saremo in grado di bilanciare alla perfezione il nostro Babbo Natale, facendolo dondolare dolcemente.
    Figura 11
    Domande & Risposte

    La domanda ora è: ma come fa il Babbo Natale a dondolare senza cadere?
    Il “trucco” sta nel fatto che il baricentro del personaggio è  sotto il punto d'appoggio del personaggio stesso. Difficile? Sono d'accordo. Proviamo a spiegarci meglio.
    Il baricentro è il nome scientifico che si dà al centro di equilibrio di un oggetto e dipende dalla  forma che ha l'oggetto stesso. Se prendiamo una matita e mettiamo sulla sua punta un oggetto appoggiandolo nel suo baricentro questo oggetto rimarrà in perfetto equilibrio. In una biglia di vetro, ad  esempio, il baricentro coincide con il centro della sfera ; in un asse di legno rettangolare, altro esempio,  il baricentro è il punto in cui s'incontrano le due diagonali. Il baricentro di un oggetto può essere trovato con calcoli matematici oppure sperimentalmente(come facciamo noi col nostro Babbo Natale)tramite prove ed errori. Ora, noi con il fil di ferro e il contrappeso abbiamo spostato il baricentro del nostro personaggio sotto ai suoi piedi(che, scientificamente, si chiamano “punto d'appoggio”): in questo modo il nostro giocattolo scientifico diventa molto più stabile, in poche parole è molto più difficile fargli perdere l'equilibrio. Spostare il baricentro sotto il punto d'appoggio è il sistema con cui i funamboli (gli artisti che camminano su di un filo a grandi altezze) riescono nelle loro imprese. Se guardate la figura 12  noterete che il funambolo ha in mano un'asta. Questa asta è appesantita alle estremità con piombo e il funambolo la tiene verso il basso, in modo da abbassare il suo baricentro ed essere molto più stabile.

    Figura 12


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