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L’arte e la scienza di mettere le uova in piedi

Fino al 2005 non avevo mai pensato che si potesse far stare un uovo “in piedi” su una superficie perfettamente liscia. La fisica ci insegna che quest’impresa è teoricamente possibile ma si tratta di un equilibrio instabile, perché l’uovo appoggia su un solo punto. Ammesso di riuscirci, nonostante le dita che tremano inevitabilmente per le pulsazioni cardiache, basterebbe la più impercettibile vibrazione o l’aria di un respiro per far cadere l’uovo.

Ma nel 2005 mi è capitato di leggere che l’americano Brian Spotts, in 12 ore, ha messo in piedi, in perfetto equilibrio, ben 439 uova! Più di un uovo ogni 2 minuti!

L’impresa, finanziata dall’Australian Egg Corporation, lo ha fatto entrare nel Guiness dei primati. Negli anni successivi, il record è stato più che raddoppiato.

Brian Spotts impegnato a mettere uova in piedi sul pavimento dell'Australian Centre for Contemporary Art di Melbourne, il 15 settembre 2005.

Curiosità scientifica

Una notizia come questa desta irresistibilmente la curiosità scientifica.

Com’è possibile mettere delle uova stabilmente in piedi al ritmo di un uovo ogni 2 minuti?

Quanto è stabile l’equilibrio di un uovo in piedi?

Forse la struttura interna dell’uovo gli permette di auto-equilibrarsi?

È forse vero che questa impresa è più facile durante gli equinozi?

Invito tutti voi a prendere un uovo e fare qualche prova.

È più facile di quanto sembri

Qui sotto vedete un breve video in cui riesco a mettere un uovo in piedi in circa 15 secondi.

Attenzione: non ci sono trucchi di alcun genere! Quello che vedete è un normalissimo uovo di gallina, fresco, crudo, a temperatura ambiente (siamo d’estate, circa 30°C). La base è una lastra di granito levigata a specchio.

Nel video non ci sono né tagli, né cambi di velocità. È una gif animata estratta a 10 fps (fotogrammi per secondo) da un video avi e riprodotta a 10 fps.

Questo però è un uovo particolarmente fortunato, con il quale avevo fatto conoscenza in precedenza, attraverso varie prove.

Alcuni suggerimenti pratici

  • La base d’appoggio deve essere ben ferma. Il pavimento è la soluzione migliore, il tavolo della cucina è abbastanza impegnativo, il banco scolastico è praticamente impossibile.
  • Muovete l’uovo tenendolo per la parte alta perché così si percepiscono meglio le sue forze di reazione e i vostri spostamenti sono più fini.
  • Se un un uovo proprio non vuole saperne stare in equilibrio, cambiatelo. Ogni uovo è un caso a sé.
  • Ricordate che non siete voi che mettete a posto l’uovo ma è l’uovo che va a posto da solo. Voi dovete soltanto aiutarlo un po’.

È preferibile tenere l'uovo nella parte alta.

 

Un uovo in equilibrio verticale su una lastra di granito levigata.

L’equilibrio è davvero instabile?

Una cosa inaspettata, di cui vi renderete conto dopo poche prove è che l’equilibrio dell’uovo in piedi è straordianariamente stabile.

Ho voluto verificare questo fatto usando un piccolo ventilatore a pile per mettere a confronto la stabilità dell’uovo con quella di una casetta fatta con le carte da gioco.

Nel video seguente potete vedere come la struttura di carte vola via subito mentre l’uovo resiste tranquillamente. Per farlo cadere, bisogna avvicinare il ventilatore fino a metà della distanza rispetto alle carte.

 I punti d’appoggio dell’uovo

Se osservate il guscio di un uovo con una lente d’ingrandimento vedrete che non è liscio come può sembrare a occhio nudo. Tutt’altro. È ruvido e poroso.

Superficie del guscio d'uovo fotografata a circa 1 cm di distanza. Si nota che la superfice è ruvida e porosa.

Questo ci fa capire come si può formare un appoggio che renda l’equilibrio stabile. In realtà, l’uovo, quando è in piedi e in equilibrio, non poggia su un punto ma almeno su 3 punti che formano una specie di piccolo treppiede.

Allo stesso modo, la superficie del pavimento e persino quella del granito levigato presentano delle piccole imperfezioni (protuberanze, affossamenti, minuscole crepe) che possono rendere più stabile l’equilibrio dell’uovo appoggiato. Basta trovare il punto giusto.

La struttura dell’uovo e l’equilibrio

La struttura interna dell’uovo, la sua forma esterna, possono favorire la stabilità dell’equilibrio?

Non ho trovato risposte certe a questa domanda, per cui faccio soltanto alcune ipotesi da verificare, relative al baricentro dell’uovo.

  • L’uovo ha il baricentro spostato verso la parte più larga (polo ottuso), perciò se lo appoggiamo per il suo polo ottuso, il suo baricentro è più basso e la stabilità aumenta.
  • La densità dell’uovo diminuisce con l’invecchiamento perché aumenta la camera d’aria che si trova al suo interno in corrispondenza del polo ottuso. Questo fenomeno tende ad allontanare il baricentro dal polo ottuso.

Il tuorlo, che ha peso specifico minore di quello dell’albume, può spostarsi all’interno dell’uovo (per esempio verso l’alto) e determinando uno spostamento del baricentro?

La risposta a quest’ultima domanda probabimente è no. Infatti, se versiamo il contenuto di un uovo in un bicchiere, possiamo notare che il tuorlo si sposta verso l’alto e tende a galleggiare sull’albume.

Ma se prepariamo un uovo sodo mantenendolo in posizione verticale, e poi lo tagliamo a metà nel senso della lunghezza, osserviamo che il tuorlo è spostato leggermente verso il polo ottuso. Questo perché il tuorlo è tenuto in quella posizione posizione da due filamenti, chiamati calaze, che lo legano ai due poli opposti dell’uovo.

Il tuorlo galleggia sull'albume.

Incastriamo un uovo in una tazza in posizione verticale e facciamolo bollire per cira 10 minuti.

 

Tagliando l'uovo sodo a metà nel senso della lunghezza, osserviamo che il tuorlo è spostato leggermente verso il polo ottuso.

 Anatomia dell’uovo

Anatomia di un uovo di gallina. (fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/File:Anatomy_of_an_egg_c-m.svg). Questo file è licenziato in base ai termini della licenza Creative Commons Attribuzione-Condividi allo stesso modo 3.0 Unported

  1. Guscio
  2. Membrana testacea esterna
  3. Membrana testacea interna
  4. Calaza
  5. Albume liquido esterno
  6. Albume denso
  7. Membrana vitellina
  8. Tuorlo
  9. Blastodisco
  10. Tuorlo scuro
  11. Tuorlo chiaro
  12. Albume liquido interno
  13. Calaza
  14. Camera d’aria
  15. Cuticola

L’uovo in piedi nell’arte

Chi fu il primo equilibrista dell’uovo?

Il pensiero va subito al navigatore genovese Cristoforo Colombo.

Riporto, a questo proposito, l’aneddoto popolare da cui è nato il detto “uovo di Colombo” per definire una soluzione semplice a un problema apparentemente impossibile.

Dopo il suo ritorno dall’America nel 1493, Colombo fu invitato a una cena in suo onore dal cardinale Mendoza. Qui alcuni gentiluomini spagnoli cercarono di sminuire la sua impresa dicendo che la scoperta del Nuovo Mondo non sarebbe stata poi così difficile e che chiunque avrebbe potuto riuscirci.

Udito questo, Colombo sfidò i commensali a un’impresa altrettanto facile: far stare un uovo dritto sul tavolo.

Vennero fatti numerosi tentativi, ma nessuno riuscì a realizzare quanto richiesto. Convinti finalmente che si trattasse di un problema insolubile, i presenti pregarono Colombo stesso di cimentarsi nell’impresa. Questi si limitò a praticare una lieve ammaccatura all’estremità dell’uovo, picchiandolo leggermente contro il tavolo dalla parte più larga, e l’uovo rimase dritto. Quando gli astanti protestarono dicendo che lo stesso avrebbero potuto fare anche loro, Colombo rispose: “La differenza, signori miei, è che voi avreste potuto farlo, io invece l’ho fatto!”.

fonte: Wikipedia (http://it.wikipedia.org/wiki/Uovo_di_Colombo)

Columbus Breaking the Egg, di William Hogarth (1697-1764)

 

Johann Geyer (1807-1875), Columbus and the Egg, 1847

L’artista inglese Andy Goldsworthy (n.1956), nelle sue opere di rock balancing ha usato spesso sassi in equilibrio e tumuli di pietre a forma di uovo.

Due esempi di opere di Andy Goldsworty
tratte dal libro
Pierres, 1994, Anthese Editore

 

Monumento alla scoperta dell'America, Sant Antoni, Spagna. Fonte: Wikimedia Commons (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Sant_Antoni.Ei.jpg).

Se volete trovare altri innumerevoli risultati potete scatenarvi in una WebQuest con le chiavi di ricerca “uovo di colombo“, “columbus egg“, “rock balancing“, “balancing egg“.

Per approfondire

Abbiamo iniziato con il tentativo di mettere un uovo in equilibrio appoggiandolo sul suo polo ottuso, un problema fondamentalmente di fisica. Abbiamo poi scoperto che può essere utile studiare l’anatomia dell’uovo. Infine abbiamo visto come l’uovo in equilibrio abbia ispirato alcuni artisti.

Ritorniamo alla scienza.

Se desiderate approfondire le vostre conoscenze sulla biochimica dell’uovo, vi consiglio caldamente di visitare il blog Scienza in cucina di Dario Bressanini. cercando gli articoli in cui si parla delle uova.

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La vostra collaborazione

Invito i lettori e i colleghi insegnanti di scienze a segnalarmi gli errori e i passaggi incompleti o poco chiari che avete eventualmente notato in questo articolo.

Vi invito anche a segnalarmi nuovi esperimenti, idee e punti di vista che non ho considerato.

Infine, se avete realizzato qualche meraviglioso equilibrio con le uova, non esitate a fotografarlo e inviarmi il magico scatto!

There are 4 comments. Add Yours.

Andrea —

Mi ricordo che all’interno della trasmissione Portobello di Enzo Tortora, un signore lombardo aveva portato alla ribalta l’uomo in equilibrio……..

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FRANCESCOO —

grazie per l’informazione, c’è sempre da imparare nella vita. adesso pongo io un quesito e gioco di parole.
” si è capaci di gettare 12 uova un ad uno in una volta sola”?
Grazie attendo la risposta via e-mail. ciaoooo

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