9 Marzo 2024

Guarda come dondolo, guarda come oscillo.

Marco Moscatelli

tempo di lettura: 4 min

Foto di Gerd Altmann da Pixabay
Ma voi, quando camminate, guardate le braccia cosa fanno o state solo attenti a dove mettete i piedi? 

No perchè, le braccia, se le lasciate andare senza tenerle rigide, vanno esattamente nel verso opposto delle gambe. 

Cioè, se la vostra gamba sinistra è avanti allora il braccio sinistro è indietro mentre quello destro avanti; viceversa, se la gamba destra è avanti allora il vostro braccio destro è indietro mentre quello sinistro avanti. 

Provate a fare un giro lasciando andare le braccia e osservando cosa fanno braccia e gambe, ma state attenti a non andare a sbattere, ogni tanto tirate su la testa.

Ok, fatto? 

Bravi, io ultimamente sto facendo 6 miliardi di passi al giorno quindi questa cosa ho avuto modo di verificarla; a volte esaspero il movimento stile Conor McGregor e l'effetto si vede ancora meglio. 

Ok, passiamo a un concetto un po' più advanced e cioè che se foste su un tapis roulant e qualcuno si mettesse di fianco e vi guardasse le braccia (a parte che bisognerebbe trovare chi l'ora) lui o lei vedrebbe le vostre braccia andare avanti e indietro tipo pendolo. Perfetto! 

Facciamo un altro step anche se non è facilissimo farlo, immaginate che il pendolo che fanno le vostre braccia descrive, nel tempo, una sinusoide, cioè un'onda. 

Per "vederlo" dovreste scendere dal tapis roulant, prendere una penna in mano e chiedere al vostro osservatore di seguirvi camminando lateralmente a voi e perpendicolarmente a voi con un rotolo di carta in mano. Mi fa ridere questa scena, comunque, l'osservatore, mentre cammina con voi dovrebbe srotolare il rotolo e muoverlo costantemente verso di lui e verso di voi sotto la punta della vostra penna. Dovreste così ottenere una sinusoide. 

"Please, don't try this at home".

Sinusoide--->onda, onda--->ampiezza, ampiezza--->tempo, tempo--->pulsazione, pulsazione--->frequenza, frequenza--->periodo, periodo--->fase. 

Mi sembra di giocare al bersaglio della settimana enigmistica.

/*SE VOLETE NON LEGGETE QUESTA PARTE*/

Senza necessariamente entrare nello specifico è bene sapere che l'ampiezza è in sostanza quanto è "alta" l'onda, cioè quanto il vostro osservatore muove il foglio verso di voi e verso se stesso: se lo muove poco (in termini di spazio) avremo onde basse, se lo muove tanto (sempre in termini di spazio) avremo onde alte.

Il periodo è il tempo necessario all'onda per tornare alla stessa altezza, cioè ad esempio da picco a picco, cioè il tempo in cui il vostro braccio destro da avanti ritorna avanti nello stesso punto di prima.

La pulsazione è quanti periodi ci sono in un intervallo di 2pi, cioè quante volte il braccio destro fa avanti e indietro nell'intervallo di tempo 2pi.

La frequenza è quante volte nell'unità di tempo la funzione si ripete.

La fase è invece lo spostamento dell'onda dal punto di partenza.

/*FINE DELLA LETTURA FACOLTATIVA*/

Ottimo, ma ora non siamo più soli a camminare per chilometri e chilometri. Sceglietevi un compagno di viaggio, io ad esempio sceglierei l'osservatore che vi ha supportato nella vostra camminata sul tapis roulant, nel sostenervi un rotolo di carta mentre voi ci disegnavate sopra, cioè alla fine, se lo merita. 

Il punto è: partite da fermi entrambi, la vostra mano destra è nella sua sinistra (rigorosamente il vostro dorso sta nel verso della vostra camminata), voi partite con la destra e il vostro osservatore parte con la gamba sinistra con cercando di mantenere lo stesso passo; il vostro braccio destro andrà indietro, ma anche il suo andrà indietro perchè piede dx avanti = braccio dx indietro (per voi) e piede sx avanti = braccio sx indietro (per osservatore).

Se mantenete la stessa andatura le vostre braccia vincolate, trascurando il vincolo, andranno sempre armonicamente. E vi dirò di più: le vostre braccia che vanno a pendolo stanno descrivendo due onde uguali che si sommano tra loro, cioè in fatto di ampiezza diventa più grande!

Ribaltando la situazione per il vostro osservatore cioè facendolo partire esattamente uguale a voi (piede dx avanti anche per lui) allora il suo braccio sinistro andrà naturalmente avanti (conseguentemente al suo braccio destro indietro). Pronti via, le vostre braccia, legate sempre dalle vostre mani si troverebbero ad andare sempre nella stessa direzione, ma verso opposto annullando a vicenda la spinta della camminata.

Vi torna?

Questi sono i 2 casi limite, in mezzo ci sono le situazioni in cui il passo è diverso e quindi si rompono le onde cioè, i periodi non coincidono più e la loro somma algebrica viene ovviamente sminchiata; il termine tecnico "sminchiata" è riportato su tutti i libri di fisica. 

Quello che succede nella realtà se camminate mano nella mano con passo diverso lasciando andare le braccia è che, prima o poi, un passo a gambe alterne lo farete nello stesso istante ed esattamente in quell'istante avrete la massima somma; quando invece siete uguali avrete la somma minima e quindi mani ferme in mezzo.

Dopo questo articolo voglio sperare delle cose: 

  1. Spero che non siate più gli stessi quando camminate mano nella mano.

  2. Spero che, come me, quando l'andatura è diversa la cambiate per fare in modo di riprendere la giusta armonia, che sia minima o massima.

  3. Spero che, come me, troviate un osservatore paziente. 

  4. Spero che troviate un osservatore con il vostro stesso passo.

  5. Spero che nella mano libera abbiate non un bicchierino ma una bottiglia di liquore alla liquirizia così, se andate ad andatura diversa, ci bevete sopra.


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Marco Moscatelli

Ciao, mi chiamo Marco e mi occupo di analisi dati. Mi piace applicare leggi matematiche a casi reali e in generale alla vita.

La matematica è l'insieme delle convenzioni che spiega tutto ciò che ci circonda.

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