sabato 7 maggio 2011

Ruote quadrate

 

E’ possibile pedalare con un bicicletta con le ruote quadrate? Nel filmato che vi presento alla fine di questo post si vede benissimo che si può fare, purché si abbiano le giuste conoscenze di matematica Occhiolino In che senso bisogna conoscere la matematica per pedalare con una bici a ruote quadrate?

Se la superficie a contatto con le ruote quadrate fosse una normale superficie piatta, capiamo subito che pedalare sarebbe estremamente difficile, ma nel filmato vediamo che la superficie ha un profilo particolare. Ciascuna “gobba” della carreggiata in realtà ha la forma di una curva che si chiama “catenaria”. La catenaria è la curva che formerebbe una catena che viene appesa ai due capi in due perni posti alla stessa altezza, come vediamo nella figura animata sotto:

L’equazione della catenaria è:

dove a è la distanza del punto più basso della curva dall’asse y, cosh è il coseno iperbolico, e è il numero di Nepero.

Nel nostro caso le gobbe hanno una forma di catenaria, ma la concavità è rivolta verso il basso. L’analisi matematica può essere usata per mostrare che questo profilo di catenaria delle gobbe, permette alle ruote quadrate di girare alla perfezione. Per capire meglio osserviamo l’immagine sotto in cui riusciamo ad intuire come possano scorrere le ruote.

Il risultato è quello che possiamo ammirare nel filmato, in cui vediamo le bici a ruote quadrate (in realtà sono dei tricicli) che sfrecciano muovendosi agevolmente nella particolare superficie descritta prima. Buona visione.

Bici a ruote quadrate (durata: 36 secondi)

Il video è stato ripreso durante il The World Science Festival Street Fair svoltosi a New Jork il 14 giugno 2009. Questa è solo una parte di una mostra itinerante che si chiama Math Midway. Per avere maggiori informazioni potete vedere a questo indirizzo http://www.mathmidway.org.


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