A RAMPA TAUTÓCRONA
Uma das propriedades intrigantes dessa rampa é o fato de que se duas bolinhas forem soltas de posições distintas acabarão por chegar ao mesmo tempo no ponto mais baixo. Por isso a curva é chamada de tautócrona, do grego “tautos” (mesmo) com “cronos” (tempo).
Observe que essa é uma propriedade rara em movimentos oscilatórios. Por exemplo, no pêndulo simples o período de oscilação aumenta com a amplitude. Por isso essa curva parecia interessante para a confecção de pêndulos para relógios. Na prática, o atrito acabou por eliminar a aparente vantagem técnica.
Outra propriedade dessa curva é que ela é a que melhor “aproveita” a gravidade: para ir da ponta mais alta da rampa até qualquer ponto, o tempo mais curto se dá se a bolinha descer por essa curva. Por isso, ela também recebe o nome de braquistócrona, já que “braquis” significa “curto” em grego.
A cicloide é a curva traçada por um ponto do bordo de uma circunferência rolando em linha reta sobre uma superfície plana. Como se pintássemos um círculo vermelho numa roda de bicicleta. A rampa vermelha tem essa forma (está de cabeça para baixo).
Pode-se notar como elas realmente chegam ao meio ao mesmo tempo observando os dois gifs abaixo. Note que, apesar de as duas bolinhas começarem em lugares bem diferentes, isso é irrelevante na sua chegada.