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Girandola (giocattolo)

La girandola è un semplice giocattolo da bambini realizzato da una ruota in carta o plastica pensata per incanalare laria e roteare su un perno attaccato ad un bastoncino. È sufficiente soffiarci per farla girare o orientarla ad un debole vento.
Girandole più complesse sono in grado, ruotando su un asse, di orientarsi in autonomia al vento. Altri modelli, tramite la rotazione della girandola, come fosse la pala di un mulino, possono trasmettere movimento per far compiere semplici azioni come ad esempio far muovere delle ali ad una girandola uccello whirligig.
Quando è nata la girandola e chi lha inventata? La voce wikipedia pinwheel girandola in inglese riporta che Tegran M. Samour, un produttore di giocattoli immigrato armeno, propose una versione moderna della girandola, originariamente chiamata "wind wheel", nel 1919 a Boston, Massachusetts.
È comunque da rilevare che i mulini a vento ebbero origine in Persia 3000 anni prima di Cristo ed è ben fondato ritenere che un gioco così semplicemente accattivante che anche ai mulini a vento si ispira o ha ispirato non sia esistito fin dai tempi ancora più antichi. Nel Dubai Museum, Emirati Arabi Uniti, si possono ammirare su pietra Girandole, gonfiate dal vento che fanno bella mostra di sé.

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1. Principio di funzionamento
Come ogni corpo, anche la girandola ha il suo baricentro G, che identifica il punto in cui si può pensare concentrata tutta la massa del corpo ovvero della girandola. Se, poi, il corpo è simmetrico come in questo caso, il baricentro coincide con il centro di simmetria del corpo stesso, ovvero con il centro della girandola che" coincide” con il perno della girandola. Il perno della girandola impedirà il movimento di traslazione della girandola e di rotazione secondo piani non complanari alla girandola stessa.
Se sulla girandola non agisce alcuna forza o agiscono forze solo secondo l’asse della girandola, la girandola rimane ferma. Se, però, sulla girandola agiscono forze es. vento secondo una direzione obliqua rispetto all’asse della girandola, la girandola incomincerà a ruotare.
Perché la girandola incomincia a ruotare? Ciò avviene poiché sulla singola ala della girandola agirà una forza complessiva F v → {\displaystyle {\vec {Fv}}}, che può essere pensata applicata nel baricentro dell’ala stessa ed applicata ad una distanza b dal baricentro =perno della girandola. La singola ala della girandola, pertanto, sarà soggetta al momento di una forza M a l a → {\displaystyle {\vec {Mala}}}, pari al prodotto tra la forza F v → {\displaystyle {\vec {Fv}}} ed il braccio b: M a l a → {\displaystyle {\vec {Mala}}} = F v → {\displaystyle {\vec {Fv}}} * b che si misurerà in N*m
La stessa cosa avverrà per tutte le ali della girandola che, se perfettamente simmetrica, ruoterà con velocità di rotazionale proporzionale alla risultante delle forze applicate come descritte precedentemente. Ovviamente il moto di rotazione continuerà secondo queste modalità fino a quanto non varieranno le" condizioni al contorno”.