Desvendando o mistério do duplo cone

Abstract

Este artigo aborda a importância pedagógica de desvelar-se o mistério contido na aparente subida de um duplo cone. Apresentando, inicialmente, alguns detalhes históricos da criação deste instrumento, passamosà análise da própria origem física da referida ilusão de subida. Exibimos algumas figuras esclarecedoras da situação em foco e discutimos o relacionamento entre o deslocamento dos pontos de contato do instrumento com a rampa e o deslocamento do seu centro de massa. Em seguida procedemos a um equacionamento dos trêsângulos principais envolvidos no problema. O texto conclui apontando para o fato de que mesmo um tal equacionamento não dá conta de toda a complexidade do mistério envolvido na subida do duplo cone. Para além das questões analisadas restam ainda outras ainda mais complexas a serem consideradas que apontam para problemas de estabilidade e de utilidade do instrumento.This article approaches the pedagogical importance of uncovering the mystery involved in the apparent ascendant movement of a double cone. Initially presenting some historical details of the invention of such an instrument, we move onto the analysis of the very physical origin of that referred physical illusion. Some clarifying images are exhibited and the relationship between the motion of the points of contact between the cone and the ramp and the motion of its centre of mass is discussed. In the sequence, the mathematical relationship amongst the main angles involved in that situation is discussed. The text is concluded pointing out to the fact that even such a mathematization is not sufficient to account for all the complexity involved in that physical situation. Beyond the analysed questions rest some other issues even more complex than those to be considered pointing out to the stability problem and to the possible utility of the double cone. I O Fascínio do Paradoxo do Duplo Cone e a sua Importância PedagógicaEm artigo recente Greenslade Jr (1999) sugeriu a utilização de antigos artefatos experimentais como ferramentas propiciadoras de boas questões para o ensino da Física (Greenslade Jr, 1999). Se uma tal recomendação for levada a sério, poucos instrumentos prestar-se-iam tanto a uma tal finalidade quanto aqueles que encerram em seus funcionamentos uma certa dose de mistério. Dentre esses instrumentos misteriosos destaca-se o clássico experimento do avanço de um duplo cone em uma rampa inclinada. Extremamente popular, este experimento, ou simplesmente este brinquedo,é presença marcante em quase todos os laboratórios de Física escolares do mundo. O mistério que envolve o seu funcionamento consiste em um aparente desafioà lei da gravidade: colocado na parte mais baixa de uma rampa inclinada em formato de V, o duplo cone parece subir a mesma (Chagnon, 1993;Gardner, 1996;Malfi, 2003). Como surgiu esse interessante instrumento e qual a explicação para o inusitado fenômeno da sua aparente subida? Para responder a essas e a outras perguntas a respeito do estranho funcionamento do duplo cone vamos começar fazendo uma breve retrospectiva ...

Princípios fundamentais que regem o movimento do misterioso duplo cone

“…O experimento do duplo cone é conhecido há séculos [1] e devido ao seu comportamento peculiar, atraiu a curiosidade de crianças e adultos. Chegou a ser comercializado como brinquedo [2] e atualmente faz parte do "cardápio cientifico" de alguns youtubers [3]. Algumas escolas [4] instalaram o duplo cone em dois trilhos em formato de V conectados e inclinados nos seus parquinhos de diversão, juntamente com planos inclinados que funcionam como escorregadores.…”