Scienza under 18

Scienza under 18
8-9-10-Maggio 2013
Scientificamente magico
Scuole Primarie Pascoli, Negri, Mirabello, Cabral
Scuola dell’Infanzia L’Aquilone
4° Circolo Didattico Pavia
Le macchine del pre - cinema
Le macchina del pre-cinema sono nate come giochi, ma si basano sul
principio fisico della persistenza dell’immagine sulla retina.
Il nostro cervello è in grado di trattenere in memoria per qualche
attimo l'immagine di un oggetto anche dopo che questo è
scomparso alla nostra vista. La retina, posta in fondo al bulbo
oculare, invia al cervello l'immagine; questo la memorizza per circa
1/16 di secondo e se, immediatamente dopo, davanti ai nostri occhi
passa una seconda immagine, per effetto della persistenza le due si
fondono.
Tale principio è alla base del cinema : nei film sono proiettate 24
fotogrammi al secondo, il nostro occhio non le distingue separate, ma
unite, quindi si crea l’effetto del movimento.
Al tempo del cinema muto, si proiettavano 18 fotogrammi al secondo:
si creava l’effetto del movimento accelerato, un po’ a scatti tipico delle
”comiche” in bianco e in nero.
Nella Tv le immagini sono 25 al secondo.
Nei nuovi film a 3D si arriva anche a 48 fotogrammi al secondo : il
movimento diventa sempre più fluido e realistico.
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Titolo:
Le macchine del pre- cinema
1) IL TAUMATROPIO
È la macchina del pre-cinema più antica ( il nome deriva dal greco “ thauma” =
meraviglia/sorpresa e “tropos” = volgere). Fu inventato in Inghilterra nel 1826 da John
A. Paris e da W. H. Filton.
Che cosa occorre: un disco di cartoncino disegnato da ambo i lati, al quale sono
attaccate due cordicelle.
Come procedere: si fanno girare rapidamente le cordicelle.
Che cosa succede: il disco ruota e le immagine disegnate si fondono insieme, si
vedono una “dentro ” all’altra. Bisogna fare attenzione che le due immagini
complementari siano disposte a rovescio.
Perché : per il fenomeno della persistenza dell’immagine sulla retina.
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Le macchine del pre- cinema
2) IL PEDEMASCOPIO
È una costruzione che è alla base del cinema d’animazione. Si fonda sempre sul
movimento di due immagini , ma queste devono rappresentare due azioni consecutive
( AB- AB- AB…): ad es. una persona seduta e poi la stessa persona in piedi. Si possono
vedere le immagini in un senso oppure al contrario : la persona in piedi e poi seduta.
Che cosa occorre : due immagini disegnate su fogli rettangolari distinti e una matita.
I fogli si tengono fermi da un lato ( con un pezzo di scotch o con una clip di plastica).
Come procedere : si arrotola un foglio attorno alla matita (quello posto sopra) , mentre
l’altro (quello posto sotto) è appoggiato e tenuto fermo ( fig. A). Si fa scorrere
velocemente la matita in avanti e indietro. (fig. B).
Che cosa succede: le due azioni si vedranno ravvicinate, creando l’effetto del
movimento .
Perché
: per il fenomeno della persistenza dell’immagine sulla retina.
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3) IL FENACHISTOSCOPIO
Il primo fenachistoscopio è stato costruito nel 1832 dal fisico belga J. A. Plateau.
Che cosa occorre : un disco di compensato di 20 cm di diametro con 12 fessure
fissato su un asta di legno, una vite, un dado e delle rondelle, uno specchio , un disco di
cartone con un diametro inferiore disegnato con 12 immagini in sequenza o a spirale.
Esempi di dischi
Come procedere : si costruisce il disco di compensato dividendolo in 12 spicchi da
30° ciascuno . Con il traforo, ad ogni spicchio, si intagliano delle fessure larghe 0,5 cm e
alte 4 cm . Si fa un foro al centro del disco per fissarlo con una vite, il dado e le rondelle
all’asta di legno (Fig. A). Si attacca sulla faccia libera il disco di cartone con le dodici
immagini in sequenza ( fig. B) . Il fenachistoscopio dove essere ruotato davanti ad uno
specchio ( fig. C): si guardano le immagini, riflesse nello specchio, attraverso le fessure
dal retro del disco.
Fig. A
Fig. B
Fig. C
Che cosa succede: le immagini
riflesse sullo specchio si vedono in movimento.
Naturalmente il movimento è ciclico, si ripete sempre la stessa situazione.
Perché
: per il fenomeno della persistenza dell’immagine sulla retina.
L'occhio manda al cervello la prima immagine quando la fessura passa davanti alla nostra pupilla; viene
così memorizzata la prima immagine. Dopo la prima immagine passa il disco che produce un attimo di
buio, per cui il nostro cervello ha il tempo di memorizzare la prima immagine, ripassa davanti una
seconda fessura che ci dà la possibilità di vedere una seconda immagine; che ha una piccola variazione
rispetto alla prima nel movimento che viene rappresentato nel disco. Il nostro cervello ha memorizzato la
prima, ha avuto un attimo di pausa, vede la seconda, le collega, vede la trasformazione, ce la fa percepire
e noi avvertiamo il movimento.
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4) LO ZOOTROPIO
Lo zootropio (chiamato anche Daedalum o Wheel of life -1834 dal greco “zoe” = vita e
“tropos” = girare) è stato costruito dal matematico inglese William George Horner. È il
precursore della macchina da proiezione cinematografica in quanto capace di procurare la
visione di immagini in movimento. Si trattava di un perfezionamento del fenachistiscopio.
Che cosa occorre
Disco di faesite : diametro 25 cm.
-Tamburo di cartone nero : lungo la circonferenza
del disco + 2 cm per lo spazio da usare come
attaccatura ; alto 20 cm, con 12 fessure alte 5 cm e
larghe 1 cm, disposte a 2 cm dal margine in alto e a
6 cm di distanza una dall’altra.
-Strisce di cartone alte 12 cm e lunghe 76 cm, con
12 immagini in sequenza, ognuna lunga 6 cm e larga
8 cm. Si lasciano 2 cm dai margini in alto e in basso.
- Una ventola di un computer inchiodata al disco e
messa in moto da una pila di 12 Volt.
- Un barattolo di latta come appoggio.
- Un disco di compensato come pedana d’appoggio.
Come procedere : la costruzione non è semplicissima. Si deve realizzare il tamburo con
le misure date, questo va fissato al disco di faesite con la colla a caldo. La ventola o
qualsiasi altro meccanismo rotatorio è fissato alla faesite e al barattolo di latta con della
colla a caldo o del silicone. Si collegano i fili elettrici alla ventola e alla pila da 12 volt,
ma il circuito elettrico è un’opzione in più. Si fa ruotare il tamburo (si collegano i fili
con la pila oppure si gira a mano, la rotazione non deve essere infatti molto veloce). Ci si
pone ad una distanza di 10/15 cm e si guardano le immagini attraverso le fessure.
Che cosa succede : le 12 immagini si percepiscono in movimento, unite in una
successione ciclica.
Esempi di sequenza
.
Perché : per il fenomeno della persistenza dell’immagine sulla retina.