Vedi anche
una risposta sul pendolo di Focault.
Una premessa:
il “moto perpetuo” non esiste. Ma cos’e’ esattamente il moto perpetuo?
Non proprio quello che sembrerebbe dal nome (cioe’ un moto “senza fine”).
Esempio: la Terra gira attorno al Sole. E ci girera’ per sempre (almeno
finche’ il Sole non subira’ dei cambiamenti dovuti alla sua evoluzione
come stella). Ma il moto della Terra attorno al Sole NON e’ un
moto perpetuo.
Poiche’ per moto perpetuo si intende un moto capace di “rigenerarsi” in
seguito ad una sua perdita di energia dovuta a cause esterne. Esempio piu’
concreto: una ruota che gira. Se la ruota fosse nel vuoto e fosse montata
su dei cuscinetti ideali, allora girerebbe per sempre.
Ma nemmeno
questo e’ moto perpetuo, perche’ il movimento e’ dovuto solo all’inerzia
della ruota. Se volessi usare questa ruota per far salire una bicicletta
su di una montagna la ruota, dopo un poco, si fermerebbe. Se non lo facesse
saremmo di fronte ad un esempio di moto perpetuo (che, mi ripeto, NON esiste).
preambolo per poter dire: il pendolo (in particolare quello di Focault,
che ha bisogno di oscillare per ore) potrebbe oscillare “per sempre”, purche’
posto nel vuoto e con una sospensione ideale (cioe’ senza attrito). Nella
realta’ i pendoli non sono posti nel vuoto e le sospensioni sono reali,
per cui il pendolo rallenta. La perdita di energia piu’ importante e’ quella
dovuta all’attrito con l’aria, che e’ proporzionale alle velocita’. A conti
fatti la perdita di energia relativa e’ MINORE per pendoli dal filo lungo,
che hanno un periodo lungo e basse velocita’. Per questo in passato si
sono utilizzati locali dal soffitto molto alto per questo tipo di esperimenti
(un altro motivo e’ il fatto che una piccola oscillazione angolare puo’
portare ad uno spostamento al suolo notevole, e quindi questi pendoli sono
piu’ “sensibili”). Un pendolo di questo tipo puo’ oscillare per molte ore
prima di fermarsi, soprattutto se si usano materiali
molto densi
(come il piombo) per la massa oscillante. Infatti una grande massa ha una
grande inerzia, cioe’ una maggiore “riluttanza” a fermarsi. Ed e’ importante
anche non avere una dimensione troppo grande, per diminuire l’attrito con
l’aria, da cui la necessita’ di grande densita’.
Se non si
hanno a disposizione soffitti molto alti il pendolo tende a fermarsi prima.
Negli esperimenti fatti nella nostra universita’ (volta di tre metri) siamo
riusciti a tenere in moto il pendolo al massimo per due-tre ore (ma ovviamente
verso l’esaurirsi del moto non si possono fare quelle misure necessarie
per valutare la rotazione del piano di oscillazione). Per
riattivare
il moto il metodo piu’ semplice e’ quello “dell’altalena”.
Si puo’ mettere
all’interno della massa oscillante un elettromagnete che alzi una piccola
pallina quando si trova nel punto A e la lasci andare quando si trova nel
punto B. In questo modo il pendolo potrebbe oscillare per sempre, almeno
fin quando non si scarica la pila dell’elettromagnete.
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