Flipper da tavolo
Un flipper da tavolo nel coperchio di una scatola da scarpe di 21 × 30 cm: un lanciatore a molla spara una biglia lungo un canale laterale, la pallina scende rimbalzando tra elastici tesi su paletti e fa punti quando entra in buchi di diverse dimensioni.
Cosa imparerà
- Che una molla compressa immagazzina energia elastica e la trasforma in energia di movimento della biglia.
- Che su un piano inclinato la gravità accelera la pallina verso il basso: più inclinazione, più velocità.
- Che cos'è un rimbalzo elastico e perché un elastico teso restituisce la pallina con più velocità di una parete di cartone.
- A progettare con le misure: dimensione dei buchi rispetto alla pallina (Ø 16 mm), distanza tra i paletti in base all'elastico, larghezza del canale.
- A collegare probabilità e punti: i buchi piccoli sono più difficili e valgono di più.
Prepara prima
- Misura il coperchio all'interno. Se non misura 21 × 30 cm, mantieni il canale di 28 mm a destra e distribuisci gli ostacoli in proporzione.
- Controlla che il coperchio, con il bordo verso l'alto, si appoggi bene sulla scatola aperta (sarà il cassetto di raccolta).
- Smonta una penna a scatto per prendere la molla; controlla che entri nello spiedino e che misuri 30–35 mm (se è più corta, prendine un'altra e ne userai due di seguito).
- Taglia i 10 paletti da 40 mm, il lanciatore da 105 mm e togli le punte affilate.
- Pretaglia i buchi rotondi con il taglierino se i bambini sono piccoli.
Materiali e attrezzi
- Scatola da scarpe con coperchio — 1
coperchio di ≈ 21 × 30 cm all'interno con bordo di 2,5–4 cm; la scatola deve stare sotto il coperchio - Cartone ondulato — 1 foglio di 30 × 20 cm
3 mm, per la parete del canale, guide, rinforzi, martelletto e fermo - Cartoncino — 1 striscia di 110 × 25 mm
200 g/m², per la curva superiore - Spiedini di legno — 2
Ø 3 mm × 25–30 cm (10 paletti da 40 mm + 1 lanciatore da 105 mm) - Elastici da ufficio — 5 (+ 3 di scorta)
≈ 90 mm di lunghezza appiattiti e 2–3 mm di larghezza (n. 33), colorati - Cannucce — 1
Ø 6 mm; 10 pezzi da 7 mm come distanziali - Molla di penna — 1 (meglio 2)
di penna a scatto, lunga 30–35 mm e con Ø interno 4 mm (entra nello spiedino); lo spazio che occupa misura 29 mm, quindi una più corta resta lenta: se hai solo molle da 20–25 mm, infilane due di seguito - Biglie — 3–5
di vetro, Ø 16 mm (≈ 5 g) - Stick di colla a caldo e colla vinilica — 3 stick
colla a caldo per paletti, pareti e lanciatore; colla vinilica per le sagome - Pennarelli — 2–3 colori
per i punti e per decorare
Attrezzi
- Taglierino e tappetino da taglio — tagliare i 6 buchi rotondi e i pezzi di ondulato adulto
- Punteruolo o spiedino appuntito — forare i 10 buchi dei paletti e quello del lanciatore adulto
- Pistola per colla a caldo — fissare paletti, pareti, fermo e collare adulto
- Righello, squadra e compasso — tracciare il disegno in scala reale sul coperchio
- Forbici robuste o tronchesine — tagliare gli spiedini adulto
- Goniometro (facoltativo) — misurare l'inclinazione del piano di gioco
Pezzi e sagome
- A · Disegno del piano di gioco (fondo del coperchio) ×1 — coperchio di scatola da scarpe
- B · Parete del canale ×1 — cartone ondulato 3 mm
- C · Curva superiore ×1 — cartoncino 200 g/m²
- D · Guide inferiori ×2 — cartone ondulato 3 mm
- E · Rinforzi dei paletti ×10 — cartone ondulato 3 mm
- F · Paletti ×10 — spiedino di legno Ø 3 mm
- G · Martelletto del lanciatore ×2 — cartone ondulato 3 mm
- H · Collare della molla ×2 — cartone ondulato 3 mm
- K · Fermo-guida del lanciatore ×2 — cartone ondulato 3 mm
- L · Impugnatura ×2 — cartone ondulato 3 mm
- M · Distanziali degli elastici ×10 — cannuccia Ø 6 mm
- N · Asta del lanciatore ×1 — spiedino di legno Ø 3 mm
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Passo passo
Traccia il disegno
Con righello e squadra, copia il disegno A sul fondo interno del coperchio: 10 punti dei paletti, 6 cerchi (20, 22, 24, 26 e 30 mm per i punti e 30 mm per lo scarico), la linea del canale a 179,5 mm dal bordo sinistro e le due guide.
1 Misura il fondo del coperchio all'interno: 210 × 300 mm 2 Copia paletti, cerchi, linea del canale e guide con righello e matita 3 Controlla che tra la linea e il bordo restino 28–30 mm Verifica: Tra la linea del canale e il bordo destro devono esserci 28–30 mm.Taglia i buchi adulto
Con il taglierino, taglia i 6 cerchi passando più volte con delicatezza. Prova in ognuno che la biglia ci cada dentro senza toccare i bordi.
1 Taglia ogni cerchio con il taglierino passando più volte con delicatezza 2 Prova che la biglia cada in ogni buco senza toccare il bordo 3 Restano 5 buchi dei punti e lo scarico da 30 mm in basso Trucco: Traccia i cerchi con il compasso o con tappi e monete della misura giusta.Fora e rinforza i paletti adulto
Fora i 10 punti dei paletti con il punteruolo (Ø 3 mm). Sotto il coperchio, incolla un quadrato di rinforzo E centrato su ogni buco e fora di nuovo attraverso di esso.
1 Fora i 10 punti dei paletti con il punteruolo: Ø 3 mm 2 Incolla un quadrato E da 20 mm centrato sotto ogni buco 3 Fora di nuovo attraversando anche il rinforzo E Metti i paletti adulto
Infila ogni paletto da 40 mm dall'alto finché sporge 20 mm dal piano di gioco. Metti una goccia di colla a caldo sopra e un'altra sotto, e tienilo dritto finché indurisce (30 s).
1 Infila il paletto F da 40 mm dall'alto 2 Lascia 20 mm sopra e metti la colla a caldo sopra e sotto 3 Controlla con la squadra che sia verticale e non si muova Verifica: Guarda ogni paletto con la squadra: deve restare verticale e non muoversi quando lo spingi.Metti distanziali ed elastici
Infila un pezzo di cannuccia da 7 mm in ogni paletto. Poi passa un elastico intorno a ogni coppia di paletti facendo 2 giri piatti (senza incrociarlo a forma di 8), in modo che resti sopra la cannuccia e ben teso.
1 Infila un pezzo di cannuccia M da 7 mm in ogni paletto 2 Passa l'elastico su due paletti facendo 2 giri, senza incrociarlo a 8 3 Spingilo: affonda di 3–5 mm e torna come un trampolino Verifica: Spingendo l'elastico con il dito deve affondare di 3–5 mm e tornare indietro come un trampolino.Incolla la parete del canale adulto
Incolla la parete B in piedi sulla linea del canale, da 60 mm dal bordo superiore fino alla parete inferiore, con un cordone di colla a caldo su ogni lato della base.
1 Metti la parete B di 240 × 25 mm sulla linea del canale 2 Incollala in piedi con un cordone di colla a caldo su ogni lato 3 Fai rotolare una biglia nel canale: non deve strisciare Verifica: Una biglia deve rotolare lungo il canale dall'alto in basso senza strisciare.Incolla la curva e le guide adulto
Curva la striscia C e incollala in piedi nell'angolo in alto a destra seguendo l'arco di 60 mm di raggio. Incolla le due guide D inclinate nella parte inferiore, lasciando 48 mm di uscita al centro.
1 Curva con le mani la striscia C di 110 × 25 mm 2 Incollala in piedi nell'angolo, da 60 mm a 60 mm dallo spigolo 3 Incolla le guide D con 48 mm di uscita e prova la curva Verifica: Lancia la biglia a mano su per il canale: la curva deve mandarla verso sinistra senza che rimbalzi indietro.Monta il fermo del lanciatore adulto
Incolla insieme i due strati di K e mettili in piedi di traverso nel canale a 38 mm dalla parete inferiore. Fora la parete inferiore del coperchio al centro del canale (x = 196 mm) a 10 mm dal fondo, con un buco da 4 mm.
1 Incolla i 2 strati di K e mettili in piedi a 38 mm dalla parete in basso 2 Fora la parete in basso al centro del canale, a 10 mm dal fondo 3 Uno spiedino deve passare dritto attraverso i due buchi Verifica: Uno spiedino deve passare dritto attraverso i due buchi e scorrere senza sforzo.Monta il lanciatore adulto
Da fuori, infila l'asta N nella parete inferiore, infila la molla (30–35 mm; se è corta, due di seguito), poi i due dischi del collare H e passala nel fermo K. Incolla il martelletto G sulla punta (a circa 30 mm dal fermo) e il collare con la colla a caldo appena appoggiato contro K.
1 Infila l'asta N da fuori e inserisci molla e collare H 2 Incolla il martelletto G a 30 mm dal fermo e il collare contro K 3 A riposo la molla resta un po' compressa tra parete e collare Verifica: A riposo la molla deve restare un po' compressa tra la parete e il collare: se balla lenta nello spazio di 29 mm, aggiungi la seconda molla.Metti l'impugnatura adulto
Incolla i due strati dell'impugnatura L all'estremità esterna dell'asta, lasciando circa 25 mm di spiedino libero tra l'impugnatura e la parete per poter tirare. Se hai tagliato l'asta più lunga di 105 mm, accorcia quello che avanza prima di incollare l'impugnatura.
1 Incolla insieme i due strati dell'impugnatura L di 25 × 25 mm 2 Incollala fuori, lasciando 25 mm di spiedino per poter tirare Scrivi i punti e decora
Scrivi accanto a ogni buco il suo valore: 200 (20 mm), 100 (22 mm), 50 (24 mm), 20 (26 mm) e 10 (30 mm). Scrivi in rosso «FUORI» accanto allo scarico. Decora senza coprire i buchi.
1 Scrivi accanto a ogni buco quanti punti vale 2 Scrivi in rosso FUORI accanto allo scarico e non coprire nessun buco Monta e inclina
Metti la scatola aperta sul tavolo e appoggiaci sopra il coperchio con il bordo verso l'alto. Infila un libro di 3–4 cm di spessore sotto l'estremità superiore della scatola (lontano dal lanciatore): circa 6° di inclinazione.
1 Appoggia il coperchio sulla scatola aperta, con il bordo verso l'alto 2 Infila un libro di 3–4 cm sotto l'estremità lontana dal lanciatore 3 Lascia una biglia in alto: scende da sola in 1–2 secondi Verifica: Una biglia lasciata in alto deve scendere da sola fino al lanciatore o allo scarico in 1–2 secondi.Si gioca!
Metti la biglia nel canale contro il martelletto, tira l'impugnatura di 15 mm e lascia. Somma i punti del buco in cui cade; se cade nello scarico, sono 0. Ogni giocatore lancia 5 palline.
1 Con la biglia contro il martelletto, tira l'impugnatura di 15 mm 2 Lascia: la pallina sale, rimbalza sugli elastici e fa i punti del suo buco 3 Ogni giocatore lancia 5 palline; lo scarico vale 0 e si sommano i punti
Funziona? La prova
Con l'inclinazione di ≈ 6°, lancia 10 palline tirando l'impugnatura fino in fondo e annota dove finisce ognuna.
Cosa deve succedere: La biglia sale il canale (≈ 25 cm) in meno di 1 s, la curva la manda a sinistra e scende rimbalzando su 1–3 elastici prima di cadere in un buco o nello scarico. Con un buon montaggio, 4–7 palline su 10 fanno punti.
Se qualcosa non va
- La pallina non arriva in cima al canale — Molla debole, poca corsa o troppa inclinazione. Soluzione: Metti due molle di seguito, tira di più l'impugnatura o abbassa l'inclinazione a circa 4° (libro di 2 cm).
- La pallina riscende lungo il canale — Senza forza per uscire o rimbalzo sulla curva. Soluzione: Incolla all'uscita del canale una linguetta di carta di 28 × 20 mm che pende dalla cima della parete: lascia uscire la pallina ma non tornare (valvola).
- La pallina passa sopra gli elastici — L'elastico è a terra. Soluzione: Metti i distanziali di cannuccia da 7 mm perché l'elastico resti a 7–10 mm di altezza.
- I paletti si inclinano — Manca il rinforzo o la colla a caldo. Soluzione: Incolla il rinforzo E sotto e metti la colla a caldo sopra e sotto; usa meno tensione (elastico con 1 giro).
- Il lanciatore si incastra — Buchi non allineati o piccoli. Soluzione: Allarga a 4 mm quello della parete e quello del fermo, e controlla che siano alla stessa altezza (10 mm).
- La pallina si ferma da qualche parte — Piano di gioco incurvato o poca inclinazione. Soluzione: Aumenta l'inclinazione di 1–2° o rinforza il coperchio da sotto con una striscia di cartone.
Sicurezza
- Le biglie sono pezzi piccoli: non adatte ai bambini sotto i 3 anni; controlla che nessuno se le metta in bocca.
- Taglierino, punteruolo e colla a caldo li usa un adulto.
- Taglia le punte affilate degli spiedini prima di darli ai bambini.
- Gli elastici tesi possono scattare: non avvicinare il viso quando li metti.
- Quando tiri il lanciatore, non puntare il coperchio verso il viso di nessuno.
La scienza che c'è dietro
Per i bambini
Quando comprimi la molla, immagazzina energia come un salto pronto a partire. Quando la lasci, la molla si allunga di colpo e passa quell'energia alla biglia, che schizza verso l'alto. Siccome il piano è inclinato, la gravità tira sempre la biglia verso il basso, come quando scendi da uno scivolo. Gli elastici tesi sono come dei trampolini: quando la pallina li urta, l'elastico si allunga e la rispinge indietro.
Per l'adulto
La molla immagazzina energia elastica E = ½·k·x². Una molla di penna (k ≈ 150–300 N/m) compressa di 15 mm accumula ≈ 0,02–0,03 J. Una biglia di vetro di 16 mm pesa ≈ 5 g; anche se parte dell'energia si perde (attrito, massa dell'asta, urto non ideale), le bastano ≈ 0,0013 J per salire 25 cm di canale con 6° di pendenza (m·g·h = 0,005 × 9,8 × 0,026 m). L'eccesso spiega perché esce veloce. Sul piano inclinato la componente della gravità che accelera la pallina è g·sen θ (≈ 1 m/s² a 6°); rotolando, l'accelerazione reale è 5/7 di quel valore perché parte dell'energia va nella rotazione. I respingenti funzionano come molle: l'elastico teso si deforma e restituisce quasi tutta l'energia (rimbalzo poco smorzato), mentre una parete di cartone la assorbe. L'elastico deve stare all'altezza del centro della pallina (8 mm) perché la forza passi per il centro e non la faccia saltare. Un buco «cattura» la pallina solo se questa non lo attraversa troppo in fretta: più il diametro è piccolo rispetto alla pallina (20 contro 16 mm), più lenta deve andare, per questo vale di più.
- energia elastica: energia che una molla o un elastico immagazzinano quando li comprimi o li allunghi.
- piano inclinato: superficie in pendenza su cui le cose rotolano da sole.
- rimbalzo elastico: urto in cui la pallina riparte veloce quasi quanto è arrivata.
- gravità: forza che attira le cose verso terra.
- probabilità: quanto è facile o difficile che succeda qualcosa.
Per età
- 5–7 anni: L'adulto costruisce il piano di gioco; il bambino scrive i punti, mette gli elastici sui paletti e gioca contando i punti con un aiuto.
- 8–10 anni: Costruiscono con l'aiuto dell'adulto per taglierino, punteruolo e colla a caldo. Progettano dove vanno i buchi e decidono quanti punti vale ognuno.
- 11–12 anni: Progettano il proprio piano di gioco su carta millimetrata in scala 1:2 prima di costruire, aggiungono flipper con fermacampioni e calcolano i punti medi per pallina su 20 lanci.
In gruppo o in classe
Squadre di 3–4, un flipper per squadra (6–7 squadre per classe). Prima: l'adulto fora i coperchi e taglia i buchi con una sagoma (≈ 10 min per coperchio) e prepara i lanciatori senza incollarli. Sessione di 2 × 60 min: giorno 1, paletti, elastici, pareti e guide; giorno 2, lanciatore, decorazione e torneo con classifica alla lavagna. Una pistola per colla a caldo ogni 2 squadre con un adulto.
Sfide
- Aggiungi due flipper: leve di cartone da 50 mm che ruotano su un fermacampione e si azionano con uno spiedino che esce dal lato.
- Progetta un buco «bonus» che si possa raggiungere solo rimbalzando su due elastici.
- Fai una rampa sopraelevata di cartoncino che porti la pallina da un lato all'altro.
- Costruisci un segnapunti con palline che si raccolgono in corsie numerate dentro la scatola.