AGGIORNAMENTO: Nel maggio 2025, il progetto ha ottenuto riconoscimento vincendo il 1° premio nel concorso Instructables All Things Pi. Un grande grazie al team di Instructables!

Qualche giorno fa ho pubblicato un nuovo progetto educativo sul mio sito Instructables. Il dispositivo, che ho battezzato RaPenduLa (dalle iniziali in inglese di RaspPi Pendulum Laboratory), è stato ribattezzato in italiano CAMPO (Computer Analisi Moto Pendolare Oscillante) grazie a un suggerimento di ChatGPT. Ma, come direbbe Shakespeare, ‘What’s in a name? That which we call a rose by any other name would smell as sweet’: il cuore del progetto è infatti una piattaforma video per lo studio delle oscillazioni meccaniche. Utilizzando un Raspberry Pi Zero W2 dotato di modulo fotocamera, il sistema registra ad alta velocità il movimento dei pendoli. Poi, con un’analisi video basata su Python e OpenCV, RaPenduLa è in grado di tracciare il percorso preciso della punta del pendolo, visualizzandone il comportamento oscillatorio in 2D.

In breve, CAMPO è:

• Una piattaforma modulare, stampabile in 3D che supporta varie configurazioni di pendolo, dai semplici pendoli magnetici a sistemi a molla invertiti più complessi.
• Un sistema di acquisizione e analisi video che utilizza un modulo camera Raspberry Pi.
• Un strumento per l’insegnamento e l’apprendimento ideale per fiere scientifiche, laboratori universitari e dimostrazioni di fisica.

Tutti i componenti sono facili da reperire, molti provenienti da oggetti riciclati o comuni articoli domestici, e le istruzioni dettagliate e i file per la stampa 3D sono inclusi nell’Instructable. Se hai accesso a una stampante 3D e ti piacciono i progetti pratici, sei a posto.

Come Funziona

Una volta assemblata, la piattaforma ti consente di registrare video ad alta frequenza di movimento del pendolo. Un marker rosso attaccato alla punta del pendolo viene tracciato fotogramma per fotogramma utilizzando un semplice programma Python con un’interfaccia grafica. Il software filtra il video per isolare il colore del marker e poi traccia il suo movimento nel tempo. Il risultato? Una chiara visualizzazione quantitativa della dinamica del pendolo.

Il sistema supporta la regolazione in tempo reale dei parametri come il filtraggio HSV, rendendolo altamente adattabile a diverse condizioni di illuminazione o colori dei marcatori. Il software consente anche di ritagliare l’intervallo video ed esportare i dati per ulteriori analisi.

Perché costruirlo?

Ci sono molti motivi per cui RaPenduLa potrebbe essere un’ottima aggiunta al tuo kit di insegnamento o banco da maker:

• Per gli studenti: Offre un modo divertente e tangibile per apprendere il moto armonico, l’ammortizzazione, la risonanza e il comportamento caotico nei sistemi di pendolo.
• Per insegnanti: Funziona come un modulo di laboratorio pronto all’uso con strumenti di tracciamento digitale inclusi.
• Per hobbisti: È una costruzione gratificante che combina elettronica, meccanica e programmazione — perfetta per i creatori interessati alla fisica o all’analisi del movimento.

Se stai analizzando un oscillatore armonico semplice o immergendoti nella dinamica caotica con un pendolo magnetico, questa piattaforma è progettata per essere sia educativa che coinvolgente.

Puoi trovare la guida completa alla costruzione (in inglese) qui:

👉 The RaPenduLa on Instructables

Se decidi di creare una tua versione o adattarla per un nuovo tipo di esperimento, mi piacerebbe saperne di più. Sentiti libero di lasciare un commento o di contattarmi!

Felice oscillazioni!