Tamburo animato con fessure

Cosa imparerà

• Che un'animazione è una serie di immagini fisse che cambiano poco a poco e che il cervello unisce se si vedono a più di ~10 al secondo.
• Perché servono le fessure: fanno da otturatore che mostra ogni disegno per un istante e nasconde il movimento tra uno e l'altro.
• A pianificare un ciclo di 12 fotogrammi che inizia e finisce allo stesso modo (palla che rimbalza, persona che cammina).
• Che un oggetto che gira appoggiato sopra il suo baricentro è stabile, come una trottola appesa.

Prepara prima

• Stampa al 100 % le 3 pareti B su cartoncino (o ricalcale), il fondo A e le strisce C/D su foglio A4; verifica con il righello che ogni parete misuri 215 mm.
• Se i bambini sono piccoli, taglia tu le 12 fessure con il taglierino prima della sessione (sono il passaggio più delicato).
• Fora il tappo al centro con un chiodo caldo o un punteruolo (buco da 3 mm).
• Verifica che lo spiedino entri largo nella cannuccia (deve girare senza sfregare).

Materiali e attrezzi

• Cartoncino nero o di colore scuro — 2 fogli A4 da 200–250 g/m²
  per la parete del tamburo (l'interno scuro dà più contrasto); si stampano o si ricalcano le sagome B
• Cartone ondulato — 1 foglio da 35 × 20 cm
  3 mm, per il fondo del tamburo (Ø 190 mm) e la base (2 × 150 × 150 mm)
• Fogli A4 bianchi — 2
  per le strisce di disegni (80 g)
• CD vecchio — 1 (facoltativo)
  si incolla sotto il fondo come rinforzo e peso centrale
• Spiedino di legno — 1
  Ø 3 mm, dritto; si usa un tratto di 120 mm con la punta
• Cannuccia — 1
  dritta, Ø interno 5–6 mm; un tratto di 75 mm
• Moneta da 1 centesimo — 1
  o un bottone piatto di plastica dura da 15–20 mm
• Tappo di plastica — 1
  di bottiglia, Ø 30 mm: tiene lo spiedino verticale sulla base
• Colla a caldo e colla vinilica — 2 stick / un po'
  colla a caldo per asse e mozzo; colla vinilica per la parete
• Nastro di carta — 1 m
  per unire la parete al fondo dall'esterno
• Pennarelli neri e colorati — vari
  punta media; la figura con contorno spesso si vede meglio

Attrezzi

• Taglierino, righello di metallo e tappetino da taglio — tagliare le fessure da 4 × 45 mm adulto
• Forbici — ritagliare pareti, fondo, strisce e cannuccia
• Compasso (o piatto da 19 cm) — tracciare il fondo se non stampi
• Punteruolo o chiodo da 3 mm — forare il centro del fondo, la base e il tappo adulto
• Pistola per colla a caldo — incollare lo spiedino, il tappo, la cannuccia e la moneta adulto
• Righello e matita — verificare le misure e distribuire i disegni

Pezzi e sagome

• A · Fondo del tamburo ×1 — cartone ondulato 3 mm
• B · Parete con fessure ×3 — cartoncino nero 200–250 g/m²
• C1 · Striscia di disegni: palla che rimbalza (riquadri 1–4) ×1 — carta 80 g
• C2 · Striscia di disegni: palla che rimbalza (riquadri 5–8) ×1 — carta 80 g
• C3 · Striscia di disegni: palla che rimbalza (riquadri 9–12) ×1 — carta 80 g
• D · Striscia di disegni vuota ×3 — carta 80 g
• E · Base ×2 — cartone ondulato 3 mm
• F · Mozzo (cannuccia) ×1 — cannuccia Ø 6 mm
• G · Asse (spiedino) ×1 — spiedino di legno Ø 3 mm
• H · Rinforzo del mozzo ×2 — cartone ondulato 3 mm

Passo passo

1. Taglia il fondo del tamburo adulto

   Ritaglia il disco A di Ø 190 mm nel cartone ondulato. Fai al centro un buco da 6 mm con il punteruolo (deve entrarci giusta la cannuccia). Se usi il CD, incollalo sotto, centrato, con colla vinilica o colla a caldo.

   Verifica: Appoggia il disco su un tavolo: deve restare piatto. Misura il diametro in due direzioni: 190 mm.

2. Taglia le tre pareti

   Ritaglia i tre pezzi B di cartoncino (215 × 120 mm ciascuno). La fascia di 15 mm all'estremità è l'aletta da incollare alla parete successiva.

3. Taglia le 12 fessure adulto

   Con taglierino e righello di metallo, taglia in ogni parete le 4 fessure da 4 × 45 mm, che iniziano a 5 mm dal bordo superiore. Taglia prima i due lati lunghi e poi quelli corti.

   Verifica: Le fessure sono verticali, tutte alla stessa altezza e a 50 mm da centro a centro.

4. Unisci le pareti in una striscia

   Incolla le tre pareti in fila con colla vinilica, sovrapponendo 15 mm per ogni giunzione sull'aletta segnata. Ottieni una striscia di 615 mm × 120 mm con 12 fessure: 600 mm utili più l'aletta di 15 mm all'estremità, che servirà per chiudere l'anello. Se il cartoncino è di colore chiaro, dipingi di nero la faccia interna.

   Verifica: Verifica che anche la distanza tra le due fessure di ogni giunzione sia di 50 mm.

5. Chiudi il tamburo

   Avvolgi il disco A con la striscia, con le fessure in alto e il fondo all'interno, a filo del bordo inferiore. Incolla l'ultima aletta da 15 mm per chiudere l'anello e unisci parete e fondo dall'esterno con una striscia continua di nastro di carta.

   Verifica: Il tamburo resta rotondo, senza ammaccature, e il fondo non si vede sotto la parete.

6. Monta il mozzo adulto

   Taglia 75 mm di cannuccia (F). Incolla con la colla a caldo la moneta da 1 centesimo chiudendo un'estremità. Infila l'altra estremità nel buco del fondo dall'alto finché sporge 5 mm sotto e fissala con la colla a caldo sopra e sotto, ben verticale. Incolla anche i due dischi H attorno alla cannuccia per rinforzare: uno sopra il fondo e uno sotto (o il CD).

   Verifica: Guarda il tamburo di fronte e di lato: la cannuccia deve essere perpendicolare al fondo.

7. Monta la base e l'asse adulto

   Incolla i due pezzi E incrociando le onde. Incolla il tappo capovolto al centro. Attraversa tappo e base con lo spiedino (tratto di 120 mm, punta in alto) finché sporgono 90 mm sopra il tappo; il resto rimane dentro il tappo e la base. Se sporge sotto la base, taglialo a filo perché appoggi piatta. Fissalo con la colla a caldo sotto e attorno al tappo.

   Verifica: Lo spiedino resta verticale (verificalo con una squadra da due lati).

8. Prova la rotazione

   Infila la cannuccia del tamburo sullo spiedino finché la punta tocca la moneta. Dagli una leggera spinta con il dito sul bordo: deve fare almeno 3–4 giri da solo senza toccare il tappo.

   Verifica: Tra il fondo del tamburo e il tappo restano circa 20 mm (la cannuccia sporge 5 mm e resta a 15 mm dal tappo). Se sfrega, accorcia la cannuccia o lascia lo spiedino più alto.

9. Prepara la striscia di disegni

   Ritaglia le 3 strisce C (palla che rimbalza, già disegnata) o le 3 strisce D vuote (200 × 55 mm, 4 riquadri da 50 mm ciascuna). Se disegni la tua, fai la stessa figura nei 12 riquadri cambiando pochissimo dall'uno al successivo e fai in modo che il riquadro 12 si colleghi all'1.

   Trucco: Disegna prima i riquadri 1, 4, 7 e 10 (posizioni chiave) e poi riempi quelli intermedi.

10. Incolla i disegni all'interno

    Incolla le tre strisce all'interno del tamburo, una dopo l'altra e in ordine da 1 a 12, con i disegni rivolti verso il centro, tra 58 e 113 mm dal bordo superiore (appena sotto le fessure). Ogni riquadro deve essere centrato sotto una fessura.

    Verifica: Ci sono 12 riquadri e 12 fessure: ogni riquadro sotto una fessura.

11. Fai girare e guarda

    Metti lo zootropio su un tavolo con buona luce dall'alto. Porta gli occhi all'altezza delle fessure, a 20–30 cm dal tamburo, e fallo girare con il dito a circa un giro al secondo. Guarda attraverso le fessure che ti passano davanti verso i disegni dall'altra parte.

    Verifica: La palla rimbalza sul posto. Se si vede sfocata, gira un po' più veloce; se sfarfalla molto, aggiungi luce.

Funziona? La prova

Con la luce di una lampada da scrivania dall'alto, fai girare il tamburo con il dito a ≈ 1 giro al secondo e guarda attraverso le fessure con un occhio all'altezza del bordo superiore.

Cosa deve succedere: Vedi la palla salire e scendere dolcemente, senza spostarsi attorno al tamburo, con un leggero sfarfallio. A meno di mezzo giro al secondo la vedi a scatti; con il tamburo fermo, solo un disegno dietro ogni fessura. Guardando sopra il bordo (senza fessure) vedi solo una macchia confusa.

Se qualcosa non va

• Si vede solo una macchia confusa — Stai guardando sopra il bordo e non attraverso le fessure. Soluzione: Abbassa la testa finché gli occhi sono all'altezza delle fessure e guarda attraverso di esse il lato opposto.
• Il tamburo si ferma subito o traballa — La cannuccia è storta, sfrega contro il tappo o la punta dello spiedino non tocca la moneta. Soluzione: Raddrizza la cannuccia con la colla a caldo; accorcia la cannuccia di 5 mm o alza lo spiedino perché resti spazio sotto il fondo.
• La figura avanza o arretra attorno al tamburo — Il numero di disegni è diverso da quello delle fessure o i riquadri non sono spaziati in modo uguale. Soluzione: Metti esattamente 12 riquadri da 50 mm, uno sotto ogni fessura.
• L'immagine è molto scura — Fessure troppo strette o poca luce all'interno. Soluzione: Illumina dall'alto con una lampada da scrivania. Se le fessure misurano meno di 3 mm, allargale a 4 mm.
• L'immagine è sfocata — Fessure troppo larghe (più di 6 mm) o si gira troppo piano. Soluzione: Restringi le fessure incollando una striscia di cartoncino su un lato; gira un po' più veloce.
• L'animazione «salta» in un punto — L'ultimo disegno non si collega al primo. Soluzione: Ridisegna i riquadri 11 e 12 perché portino dolcemente all'1.

Sicurezza

• Il taglierino lo usa un adulto con righello di metallo e tappetino da taglio; i bambini tengono le mani lontane dalla lama.
• La punta dello spiedino punge: lasciala sempre coperta dal tamburo o da un pezzo di plastilina quando il tamburo non è montato.
• La colla a caldo scotta: la usa l'adulto.
• Non far girare il tamburo ad alta velocità vicino al viso: può sfilarsi dall'asse e volare via.

La scienza che c'è dietro

Per i bambini

Se vedi tante foto velocissime, una dopo l'altra, il tuo cervello le mette insieme e pensa che qualcosa si stia muovendo. Ma se le foto scorrono senza fermarsi, si vedono tutte sfocate. Le fessure sono come battiti di ciglia: per ogni fessura vedi un solo disegno per un istante, e poi tutto si copre fino alla successiva. Così vedi 12 disegni al secondo, uno dopo l'altro, ognuno un pochino diverso, e la palla sembra rimbalzare davvero. Così sono nati i cartoni animati!

Per l'adulto

Lo zootropio (W. G. Horner, 1834, con il nome di «Daedaleum») scompone il tempo in campioni. Le fessure fanno da otturatore: quando ogni fessura passa davanti all'occhio, per ≈ 4/50 del periodo tra una fessura e l'altra, si vede il disegno del lato opposto in una posizione quasi fissa; tra una fessura e l'altra la parete opaca nasconde lo spostamento. Se il numero di disegni coincide con quello delle fessure, ogni nuovo disegno appare nella stessa direzione visiva e la figura resta al suo posto (con N disegni ≠ N fessure avanza o arretra: effetto stroboscopico). Il cervello interpreta la successione di immagini come movimento continuo (movimento apparente o fenomeno phi) sopra ~10–12 immagini/s; con 12 disegni, 1 giro/s dà 12 immagini/s. Lo sfarfallio residuo è dovuto al fatto che 12 Hz è sotto la frequenza di fusione. La larghezza della fessura determina la nitidezza: il disegno si muove durante l'apertura, e una larghezza di 4 mm su un passo di 50 mm limita la sfocatura a ≈ 8 % dell'avanzamento tra fotogrammi. Meccanicamente, il tamburo è appeso alla punta dello spiedino (appoggio sopra il suo centro di massa, a ≈ 70 mm dal fondo contro ≈ 35 mm del centro di massa), quindi è stabile e l'attrito si limita a un punto.

• fotogramma: ogni singolo disegno o foto di un'animazione.
• animazione: serie di immagini che cambiano poco a poco e, viste velocemente, sembrano muoversi.
• otturatore: qualcosa che lascia vedere per un istante e poi copre; qui, le fessure.
• ciclo: sequenza che finisce come inizia e si può ripetere all'infinito.
• immagini al secondo: quanti disegni vedi in un secondo; i cartoni animati ne usano 12 o 24.

Per età

• 5–7 anni: L'adulto taglia le fessure e monta asse e mozzo. Il bambino colora la striscia della palla, incolla le strisce all'interno e fa girare. Un'animazione semplice: una faccia che apre e chiude gli occhi (cambia solo in 2–3 riquadri).
• 8–10 anni: Costruiscono il tamburo e la loro striscia; l'adulto taglia le fessure e usa la colla a caldo. Animazioni a ciclo breve: palla che rimbalza, fiore che cresce e si chiude, pesce che apre la bocca.
• 11–12 anni: Sfida: pianificare un ciclo di 12 fotogrammi con posizioni chiave e intermedie (come gli animatori), calcolare le immagini al secondo con un cronometro e provare una striscia di 11 riquadri per vedere l'effetto stroboscopico.

In gruppo o in classe

Squadre di 2–3 (8–10 zootropi per 25 bambini), oppure un unico zootropio di classe e una striscia di disegni per bambino, a turno. Prima: pretagliare fondi, pareti e fessure con il taglierino (è ciò che richiede più tempo) e montare assi e basi con la colla a caldo. Sessione di 90 min: 10 min di dimostrazione con la striscia della palla, 20 min di montaggio del tamburo, 40 min per disegnare la propria striscia, 20 min di «festival del cinema» facendo girare le strisce di tutti.

Sfide

• Disegna un'animazione di 12 riquadri che racconti una mini storia in loop (un seme che cresce, fiorisce e torna a essere seme).
• Fai strisce con foto: 12 foto di un pupazzo di plastilina che si muove poco a poco, stampate a 50 × 55 mm.
• Aggiungi un motorino giocattolo con pila da 1,5 V e una riduzione con elastico perché giri da solo a 1 giro al secondo.
• Costruisci un prassinoscopio: invece delle fessure, 12 specchietti al centro (variante inventata nel 1877).

Altri progetti gratis

• Disco a due facce che si fondono
• Drago di carta che gira la testa
• Flipbook da sfogliare col pollice
• Teatrino delle ombre

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