L'enigma dello spago e della plastilina

Aperto da Eutidemo, 20 Aprile 2023, 12:48:22 PM

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Eutidemo

L'enigma che vi propongo, trae ispirazione da due enigmi formulati, sebbene in modo non esattamente uguale, da due illustri matematici, uno inglese e l'altro spagnolo (almeno a giudicare dai loro nomi); il mio enigma è simile a quelli loro, ma, come si vedrà nel mio prossimo intervento, è alquanto diverso sia nella forma che nella sostanza.
***
In parole povere si tratta di plasmare un'unica piccola "massa di plastilina" in una forma simile a degli "occhiali"; cioè occorre creare due cerchi collegati da un gambo più o meno lungo (questo non ha particolare importanza).
Quindi si prende uno "spago", e lo si fa passare attraverso i due "fori" (A e B); poi si legano i due capi dello spago, imprigionando così  gli "occhiali" attraverso i due "fori".
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Ciò fatto, da tale "situazione iniziale", attraverso vari passaggi, "manipolando" e "maneggiando" la plastilina, occorre realizzare una "situazione finale" nella quale uno dei due "fori" (o "cerchi", se preferite) viene "svincolato" dallo spago legato, e portato fuori, libero.
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Trattandosi di "plastilina" (che quando io ero bambino si chiamava "pongo"), sarebbe semplicissimo "tagliare" uno dei due cerchi, e poi "riappiccicare" gli estremi tagliati all'esterno dello spago.
Ma questo, ovviamente, è "proibito" farlo; altrimenti che razza di "enigma" sarebbe! ;D
Nè è lecito "tagliare" o "bucare" in altri punti la "plastilina", creando altri fori oltre A e B; ovvero "distaccare" o "aggiungere" nulla al materiale a disposizione (solo "manipolando" quello).
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Per cui occorre pervenire alla "situazione finale" nella quale uno dei due "fori" viene "svincolato" dallo spago legato, soltanto "manipolando" e "maneggiando" come si si desidera, con la massima libertà, il "malloppo" di plastilina a forma originaria di occhiali; cioè, usando le sole dita, e senza distacchi di sorta, è lecito "modificare" la "forma", le "dimensioni", lo "spessore", le "proporzioni" e le "posizioni" dei due "fori", anche attraverso eventuali "torsioni" dell'uno dentro l'altro o dell'altro dentro l'uno.
E già così vi ho dato un notevole aiuto!
Ovviamente è superfluo specificare che lo spago deve restare sempre legato; altrimenti non si tratterebbe di un vero "enigma", ma soltanto di uno "scherzo"! ;D
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Meglio di così, non mi riesce di spiegarlo; per cui non escludo che, quando ne rivelerò la mia personale soluzione (tratta dai "fotogrammi" topici del mio "autovideo"), qualcuno potrà eccepire che non avevo posto nel modo giusto i termini del problema.
E può anche darsi che ciò sia vero; ma, al momento, non riesco proprio a trovare un modo migliore di esprimermi!
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Comunque, secondo me, la cosa migliore, ammesso che abbiate a disposizione un po' di "plastilina" e uno "spago", è di provare personalmente ad arrivare dalla "situazione iniziale" alla "situazione finale" raffigurate nelle mie due immagini; ma senza "tagliare" e "cucire", nè, tantomeno, "bucare", "distaccare" o "aggiungere" nulla al materiale a disposizione (solo "manipolando" quello).
Vediamo se la vostra soluzione corrisponde alla mia.
***
Se cercherete su INTERNET, forse troverete gli enigmi dei due illustri matematici; e troverete anche che una delle varie soluzioni da loro formulate a "livello teorico", sembra che corrisponda a quella  da me trovata a "livello pratico".
Però, almeno per quanto ho capito, la loro è esclusivamente una soluzione di carattere "astratto" e "matematico", che parte da presupposti diversi dai miei; ed infatti io faccio riferimento ad un "materiale reale malleabile" (come la "plastilina"), mentre loro ad un "materiale infinitamente elastico" (che non esiste in natura).
***
Ed invero:
a)
La "malleabilità" è la proprietà che permette ad un corpo di deformarsi sotto l'azione di una forza esterna, e poi di mantenere tale modifica di forma anche al venir meno della causa sollecitante.
b)
L'"elasticità", invece, è la proprietà che permette ad un corpo di deformarsi sotto l'azione di una forza esterna, ma poi di riacquisire a sua forma originale al venir meno della causa sollecitante.
***
Inoltre, l'avverbio "infinitamente" usato dai due matematici, mi lascia appunto pensare che le loro soluzioni siano valide solo a livello matematico e teorico; mentre la mia è materialmente realizzabile su un tavolo di cucina (o, almeno, così mi pare).
La cosa strana è che una delle loro soluzioni, almeno stando ai disegni, è praticamente identica alla mia!
***
Vediamo cosa riuscite a fare voi, con lo "spago" e il "pongo", e poi ne riparliamo! ;)
***
P.S.
Ovviamente, sempre che abbiate tempo da perdere! :)

Eutidemo

#1
                SOLUZIONE DA ME REALIZZATA "MATERIALMENTE"
La soluzione da me "materialmente" realizzata, credo che sia meglio comprensibile attraverso i seguenti "fotogrammi" topici, tratti dal "videoclip" da me effettuato al riguardo (troppo lungo da caricare, e troppo confuso da capire).
.
1)
Innanzittutto si plasma un'unica piccola "massa di plastilina" in una forma simile a degli "occhiali"; cioè occorre creare due cerchi collegati da un gambo più o meno lungo (questo non ha particolare importanza).
Quindi si prende uno "spago", e lo si fa passare attraverso i due "fori" (A e B); poi si legano i due capi dello spago, imprigionando così  gli "occhiali" attraverso i due "fori".
.
2)
Si accorcia sempre di più il "gambo", comprimendolo, ed avvicinando e accostando così sempre di più i due "fori" (o "cerchi", se preferite).
.
3)
Alla fine il "gambo" si schiaccia completamente tra i due fori, separandone le due circonferenze sotto la forma di una  sorta di una sorta di "placca" stratificata tra i due "fori" (o "cerchi", se preferite).
.
4)
Si "ribalta" B da fuori A a dentro A, per il tramite di una "torsione".
.
5)
Si deformano i due fori, rendendo B sempre più grande di A.
.
6)
Ad un certo punto, sarà possibile ribaltare A fuori dello spago legato.
.
7)
Infine, si plasma di nuovo la "massa di plastilina" in una forma simile a degli "occhiali", ricreando un "gambo" più o meno lungo tra i due "fori; però adesso uno dei due "fori" (o "cerchi", se preferite) è stato "svincolato" dallo spago legato, e portato fuori, libero.
***
.
          SOLUZIONE DEL PARADOSSO TOROIDALE DI TAYLOR
Su INTERNET avevo trovato il seguente analogo enigma: come pervenire, attraverso una apposita "manipolazione", dalla "situazione iniziale" dei due corpi " illimitatamente elastici" A e B, distinti ma incatenati tra loro per due anelli, alla "situazione finale" dei due corpi " illimitatamente elastici" A e B, distinti ma incatenati tra loro per un solo anello.
ATTENZIONE: si tenga presente che la denominazione dei due corpi " illimitatamente " elastici A e B, è  una attribuzione "alfabetica" diversa dalla mia, perchè:
- la mia si riferisce ai "due fori" nella plastilina;
- quella del sito INTERNET, invece, si riferisce ai due corpi, "anello" e "manette", fatti dello stesso indefinito materiale " illimitatamente elastico".
***
Il problema viene posto nei seguenti termini.
a) I corpi tridimensionali e  A e B sono realizzati con un "materiale illimitatamente elastico".
b) La "situazione finale" può essere realizzata solo mediante "deformazioni elastiche"; cioè senza "tagli", "fori" o "incollature".
***
Il problema, secondo il suo formulatore, può essere risolto con uno dei due metodi alternativi, così come illustrati nella seguente immagine esplicativa.
***
Tali soluzioni esposte su INTERNET (una delle quali praticamente uguale alla mia) vengono desunte dal "paradosso toroidale di Herbert Taylor", nonchè dalle "gare matematiche" del Prof. "Federigo Enriques", Dip. Mat. Uni. Milano, 16 gennaio 1997).
***
Però, a mio avviso:
1)
Visto il riferimento a corpi "illimitatamente elastici", poichè questi non estistono in natura, presumo che si tratti di soluzioni soltanto "teoriche" e "matematiche", e non realizzabili materialmente.
2)
In ogni caso, secondo me, anche livello teorico le loro soluzioni non mi convincono molto; ciò in quanto, a mio parere, bisogna far riferimento a "corpi malleabili", e non a "corpi elastici" ( illimitatamente o meno).
***
Ed infatti:
a)
La "malleabilità" è la proprietà che permette ad un corpo di deformarsi sotto l'azione di una forza esterna, e poi di mantenere tale modifica di forma anche al venir meno della causa sollecitante.
b)
L'"elasticità", invece, è la proprietà che permette ad un corpo di deformarsi sotto l'azione di una forza esterna, ma poi di riacquisire la sua forma originale al venir meno della causa sollecitante.
***
Quindi le soluzioni prospettate su INTERNET (una delle quali pressochè uguale alla mia in plastilina) a me sembrano entrambe corrette; ma solo se si utilizzano materiali "malleabili", e non se si utilizzano materiali "elastici" (anche se " illimitatamente elastici")
***
.
***
Voi cosa ne pensate?
***

bobmax

#2
Le soluzioni prospettate confermano, a mio avviso, la ambiguità dei concetti di elasticità o malleabilità.

Perché un foro è composto dalla materia che lo realizza.

Se la materia, che compone un arco attorno al foro A, viene sostituita "totalmente" da altra materia, non avviene forse un taglio e un riempimento seppur contemporanei?

E non e questo che fa la torsione?

Si taglia A rimpiazzando man mano il taglio con B.

Per questo motivo avevo ritenuto impossibile la soluzione.
Tardi ti ho amata, bellezza tanto antica e tanto nuova, tardi ti ho amata. Tu eri con me, mentre io ero lontano da te.

Eutidemo

Ciao Bobmax. :)
Condivido in buona parte quello che scrivi; però, secondo me, i concetti di elasticità e di malleabilità sono alquanto diversi.
***
Ed infatti:
a)
La "malleabilità" è la proprietà che permette ad un corpo di deformarsi sotto l'azione di una forza esterna, e poi di mantenere tale modifica di forma anche al venir meno della causa sollecitante.
b)
L'"elasticità", invece, è la proprietà che permette ad un corpo di deformarsi sotto l'azione di una forza esterna, ma poi di riacquisire la sua forma originale al venir meno della causa sollecitante.
***
Quanto al "foro", secondo me, è più esatto dire che:
- è "contornato" dalla materia che lo realizza
- e non che è "composto" dalla materia che lo realizza.
***
Quanto al fatto che la materia, che compone un arco attorno al foro A, viene sostituita "totalmente" da altra materia, purtroppo io avevo plastilina di un solo colore; altrimenti si sarebbe visto che, pur cambiando la forma e la posizione, i fori A e B restano sempre contornati dalla stessa plastilina (materia) dello stesso colore.
***
Un saluto! :)
***

bobmax

Se guardi con attenzione, vedrai che il materiale che contorna il foro A viene man mano tagliato e sostituito dal materiale del foro B.
Tardi ti ho amata, bellezza tanto antica e tanto nuova, tardi ti ho amata. Tu eri con me, mentre io ero lontano da te.

iano

#5
Citazione di: Eutidemo il 01 Maggio 2023, 11:37:09 AM
La "malleabilità" è la proprietà che permette ad un corpo di deformarsi sotto l'azione di una forza esterna, e poi di mantenere tale modifica di forma anche al venir meno della causa sollecitante.
b)

L'"elasticità", invece, è la proprietà che permette ad un corpo di deformarsi sotto l'azione di una forza esterna, ma poi di riacquisire la sua forma originale al venir meno della causa sollecitante.

Ma, supponendo di restare sempre entro il limite di rottura del corpo elastico cui si applica la forza, o meglio ancora immaginando un corpo elastico ideale con punto di rottura infinito, che differenza fà  considerare un corpo plastico che mantiene la sua  forma al cessare della forza deformante, e un corpo elastico che la mantiene perchè viene mantenuta la forza deformante?
Se il problema è puramente teorico, cioè se immaginiamo di applicare una forza senza davvero applicarla, nessuna.
Se dalla teoria vogliamo passare alla pratica la differenza invece è enorme, perchè mantenere le forze nel modello elastico diventa molto complicato, mentre nel modello plastico  non dobbiamo farlo.
Da un punto di vista filosofico possiamo chiederci quanto un corpo plasticamente deformato, piuttosto che elasticamente possa dirsi ancora quel corpo. Non è facile dare una risposta se ci limitiamo alla nostra percezione di corpo, in mancanza cioè di una precisa definizione di ''corpo''
La matematica a tal proposito ci suggerisce di definire quali sono le trasformazioni ammesse, per cui quel corpo possa dirsi che mantenga la sua identità.
Definite queste ''trasformazioni ammesse'' si definisce di fatto una precisa geometria, all'interno della quale il corpo ''esiste'', e non fuori di essa. Nel caso in oggetto viene detta topologia, o geometria topologica, (non ricordi bene).
Per far comprendere meglio questo concetto molto generale di geometria, come è venuto a configurasi nel tempo, la geometria Euclidea tratta di ''corpi'', dette figure geometriche, che non variano, cioè mantengono la  loro identità, per traslazione e rotazione, dette appunto condizioni di invarianza.


Eienstein: ''Dio non gioca a dadi''
Bohr: '' Non sei tu Albert, a dover dire a Dio cosa deve fare''
Iano: ''Perchè mai Dio dovrebbe essere interessato ai nostri giochi?''

iano

#6
Quello che voglio dire Eutidemo, è che, restando sul piano dell'intuito, un corpo elastico ha una identità più certa di un corpo plastico.
Infatti se ci venissero dubbi sull'identità del corpo elastico, sarà sufficiente far cessare le forze che su esso abbiamo fatto agire perchè esso riacquisti la sua forma, confermandoci così la sua identità.
Ciò non si verifica però nel caso del corpo plastico.
Come facciamo allora a toglierci i dubbi sulla sua identità?
Per farlo dobbiamo svincolare il nostro intuito dal fatto che ci fà identificare il corpo dalla sua forma, o, il che è lo stesso, dobbiamo generalizzare il concetto di forma.
Questo appunto è quello che fà la topologia, la quale ci dice che tutte le immagini da te postate rappresentano lo stesso corpo, pur avendo diversa forma, cosa che però nessuno direbbe esser vero se tu presentassi quelli immagini come slegate una dall'altra, cioè senza presentarle ognuna come ottenuta per trasformazione dell'altra , cioè come una sequenza di trasformazioni del corpo stesso.
Eienstein: ''Dio non gioca a dadi''
Bohr: '' Non sei tu Albert, a dover dire a Dio cosa deve fare''
Iano: ''Perchè mai Dio dovrebbe essere interessato ai nostri giochi?''

Eutidemo

Citazione di: bobmax il 01 Maggio 2023, 12:35:01 PMSe guardi con attenzione, vedrai che il materiale che contorna il foro A viene man mano tagliato e sostituito dal materiale del foro B.
A me non pare, ma non posso escluderlo!
Come ho detto, dovevo usare plastiline dai colori diversi!

Eutidemo

Ciao Iano.
Le tue sono considerazioni molto interessanti e degne di riflessione; ed infatti, da un punto di vista filosofico, c'è da chiedersi quanto un corpo, plasticamente deformato, piuttosto che elasticamente, possa dirsi ancora lo stesso corpo che era prima.
***
Ed invero:
1)
Un corpo può mantenere la stessa "forma", pur essendo completamente cambiata la sua "materia" costitutiva (vedi nave di Teseo).
2)
Oppure un corpo può mantenere la sua stessa "materia" costitutiva,  pur essendo completamente cambiata la sua "forma" (vedi il dio Morfeo).
***
Un saluto! :)
***

iano

Citazione di: Eutidemo il 02 Maggio 2023, 06:48:20 AM
Ciao Iano.
Le tue sono considerazioni molto interessanti e degne di riflessione; ed infatti...
Grazie, ma sono sempre i tuoi argomenti a stimolarmi.
Noi non siamo matematici puri, per cui affrontiamo la materia per vie traverse, trovando stimoli nel puro gioco o nell'intravederne un interessante applicazione , come tu sei riuscito a farmi intravedere appunto per la topologia, per cui sarei tentato ora di approfondirla...forse... :))
In effetti sembra applicarsi bene a quell'apparentemente eterno, brutto pasticciaccio, fra essere e divenire.
Eienstein: ''Dio non gioca a dadi''
Bohr: '' Non sei tu Albert, a dover dire a Dio cosa deve fare''
Iano: ''Perchè mai Dio dovrebbe essere interessato ai nostri giochi?''

Eutidemo

Ciao Iano :)
Secondo me "divenire" è solo l'illusoria l'apparenza dell'"essere"; come questa nuvola nera, che sembra pulsare e modificarsi, mentre invece è sempre immobile ed uguale a se stessa.
https://dai.ly/k78cVQ6juDcmYHyZpC9
Un saluto :)

iano

#11
Citazione di: Eutidemo il 03 Maggio 2023, 16:03:45 PMCiao Iano :)
Secondo me "divenire" è solo l'illusoria l'apparenza dell'"essere"; come questa nuvola nera, che sembra pulsare e modificarsi, mentre invece è sempre immobile ed uguale a se stessa.
https://dai.ly/k78cVQ6juDcmYHyZpC9
Un saluto :)
No, direi di no.
L'illusione è il cavallo di Troia che ci permette di comprendere i meccanismi della percezione, e quindi il modo in cui ci rapportiamo con la realtà.
Percezione che produce una sequenza di immagini potenzialmente indipendenti una dall'altra, e l'essere è la percezione (metapercezione) di un legame fra queste immagini, laddove nel divenire, cioè nel passaggio da una immagine all'altra,  qualcosa pur  sembra conservarsi invariato.
Ogni geometria si è compreso possa caratterizzarsi  appunto attraverso specifiche leggi di invarianza.
Quali trasformazioni lasciano invariati gli oggetti geometrici?
Nella geometria euclidea queste trasformazioni sono traslazioni e rotazioni, per cui applicandole alle figure, oggetto di questa geometria, esse non mutano la loro natura, pur divenendo, perchè non può dirsi che non divenga ciò che è sottoposto a una trasformazione.
A seguito della trasformazione potremo avere un oggetto diverso o lo stesso oggetto, e la geometria è interessata a quelle trasformazioni che mantengono l'oggetto, alle sue condizioni di invarianza.
Condizioni per cui l'oggetto continua ad essere tale.
Anche se la nostra percezione sembra suggeritrici il contrario, il divenire è logicamente primitivo rispetto all'essere, in quanto l'essere, ciò che non muta, finché non muta,  può configurarsi come un caso particolare del divenire, mentre non è vero il contrario.
Non è necessario l'essere per giustificare il divenire, ma una serie di percezioni da cui si possa estrarre l'essere come  loro possibile relazione.
La topologia và oltre la geometria classica, ma non fà nulla di sostanzialmente diverso, laddove diverse sono solo le sue leggi di invarianza.
Incredibile quanto commovente il fatto che lo studio di queste nuove geometrie ha preso spunto  da ciò che un giovane ventenne scrisse in poche ore, quelle prima di essere giustiziato: Evariste De Galois.
Eienstein: ''Dio non gioca a dadi''
Bohr: '' Non sei tu Albert, a dover dire a Dio cosa deve fare''
Iano: ''Perchè mai Dio dovrebbe essere interessato ai nostri giochi?''

Eutidemo

Ciao Iano :)
A proposito di "geometria euclidea",  e di  "traslazioni", le quali, applicandole alle figure, oggetto di questa geometria, non mutano la loro natura, pur "divenendo", perchè non può dirsi che non divenga ciò che è sottoposto a una "trasformazione", dimmi cosa ne pensi della "traslazione" del sudario della Sindone dalla "figura" del (presunto) corpo tridimensionale attorno a cui era avvolta, ed alla sua singolare "trasformazione" bidimensionale.
Se vuoi rispondere, fallo qui, grazie! :)
***
Un saluto :)
***

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