37 – Aste bistabili

Vicino casa mia, a Roma, c’è una strada privata delimitata da una semplice asta a contrappeso, come quella del viottolo di campagna (foto a sinistra). Mi ero spesso chiesto, senza pensarci più di tanto, com’era possibile che questa “leva” bilanciata o bilicata avesse due posizioni ben stabili, e cioè quella orizzontale, per interdire l’accesso alle auto, e quella verticale, per consentirlo. Certo, il peso di tutta l’asta (lunga circa 4 m) doveva essere uguale a quello del contrappeso, ma c’era qualcosa che non tornava.

Lo stesso fenomeno lo notavo nelle altalene “a dondolo” dei parchi giochi (foto a destra). Come mai, a riposo, avevano anch’esse una posizione bistabile: rimanevano a destra o a sinistra, mai in posizione orizzontale o intermedia come ci si potrebbe aspettare.

Un paio di anni fa, occupandomi del metronomo di Maelzel e di pendoli composti, ne capii il motivo, tanto banale che nei testi di fisica, come mi confermò anche Paolo Brenni, non se ne parla esplicitamente.

È una questione di baricentro (freccia blu): se è più alto del centro di oscillazione (freccia rossa) l'asse tende ad assumere stabilmente una delle due posizioni inclinate (equilibrio bistabile, tipo flip flop); se è più basso, come nel giogo delle bilance, tende a ritornare orizzontale (equilibrio stabile).

Intervento di Curci (4.5.05):

Mi complimento vivamente con Lei per la spiegazione delle aste bistabili.

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