Il paradosso meccanico, in origine doppio cono saliente, è uno strumento costituito da un telaio triangolare (nel nostro caso interamente in legno) regolabile in ampiezza e inclinato, che funge da base. Proprio sul vertice di questo triangolo viene appoggiato un bicono che risale spontaneamente verso le estremità, dando l’illusione che stia vincendo in qualche modo la forza di gravità.

Archimede fu il primo a descrivere, nell’opera intitolata Sull’equilibrio dei piani, l’idea di baricentro o centro di massa, e determinò il baricentro di varie figure geometriche, supponendole di densità uniforme. Il baricentro è il punto di un corpo in cui si può immaginare concentrato tutto il suo peso. Nei corpi che hanno un asse di simmetria, il baricentro si trova su tale asse e costituisce elemento essenziale per determinare il movimento naturale dei gravi: tale movimento dipende appunto da quello del baricentro, che scende verso il basso. Fin dal XVIII sec nei gabinetti di fisica e nei laboratori didattici si utilizzavano diversi strumenti per illustrare i cosiddetti “paradossi”. Questi apparecchi, infatti, consentivano di sperimentare effetti apparentemente contrari al senso comune e, stimolando una più approfondita osservazione e riflessione, veniva dimostrato come questi fenomeni fossero perfettamente coerenti con le leggi della fisica. Il primo paradosso meccanico ideato è in esposizione presso il museo Galileo di Firenze, anche se l’ideatore è ancora incerto (si pensa a Galileo, Aristotele o Archimede).

L’effetto di tale comportamento, che contraddice il senso comune, in realtà è soltanto un’illusione visiva. La spiegazione sta nel fatto che le due estremità del telaio nel rotolamento toccano il bicono in posizioni progressivamente sempre più alte (sempre più verso l’asse), il bicono quindi in realtà sta scendendo. Infatti congiungendo la posizione iniziale del baricentro con quella finale alla fine del moto, si nota che la sua traiettoria in realtà è in discesa perchè il punto in cui il doppio cono si arresta è collocato più in basso rispetto al punto in cui ha avuto inizio il rotolamento sui binari divergenti, la cui forma trae l’osservatore in inganno; rotolando, infatti, il bicono poggia sui binari in punti sempre più vicini ai suoi vertici. Di conseguenza la distanza del baricentro rispetto al piano orizzontale diminuisce man mano che il cono sale, confermando che in realtà è pienamente in accordo con le leggi della meccanica Newtoniana.

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